Exemple 2D : TutorielMouvement de translation
Avant-propos
Ce paragraphe est un résumé des cas traités en détail dans l'exemple 2D : «Translating motion tutorial ».
Les fichiers relatifs à ces différents cas sont accessible dans le superviseur, contexte Ouvrir un exemple.
Etude réalisée
L'étude proposée dans le document « Translating motion tutorial » est l'étude de l'électro-aimant cylindrique d'une électro-valve (avec entrefer conique).
Dispositif étudié
Le dispositif étudié, représenté sur la figure ci-dessous, comprend les éléments suivants :
- un circuit magnétique constitué de deux pièces ferromagnétiques (feuilletées) :
- une partie fixe
- un noyau mobile (+ ressort de rappel)
- une bobine alimentée par une source de tension continue (24 V)
Coupe transversale du dispositif
Modélisation
Le dispositif est modélisé dans Flux de la façon suivante. Seulement la moitié du dispositif est décrite dans un domaine d'étude axisymétrique.
Fonctionnement
Le fonctionnement de ce dispositif est le suivant :
La bobine produit le flux magnétique nécessaire pour l'attraction de la partie mobile du circuit magnétique.
Les différentes phases du processus sont les suivantes :
- une tension est appliquée sur la bobine
- sous l'effet de la force magnétique, l'armature supérieure mobile se déplace et entre en contact avec l'armature inférieure fixe ; l'électroaimant se ferme
Cas traités
Les modélisations se présentent sous la forme de deux cas d'étude :
- cas 1 : étude en mode multi statique (pour différentes positions)
- cas 2 : étude paramétrique avec le modèle charge couplée
Cas 1
Le premier cas est une étude en mode multi statique (application Magnéto Statique) :
Dans ce premier cas (modèle multi statique), la partie mobile du dispositif peut prendre différentes positions fixées arbitrairement.
On s'intéresse au calcul du champ pour ces différentes positions du noyau mobile.
Il est possible d'évaluer la force électromagnétique exercée sur le noyau pour ces différentes positions.
Cas 2
Le second cas est une étude paramétrique avec le modèle charge couplée (application Magnétique transitoire) :
Dans ce second cas ( modèle charge couplée ), la partie mobile du dispositif est solidaire d'un ressort de rappel dont la constante de raideur est un paramètre du problème. La bobine est alimentée en tension par l'intermédiaire d'un circuit électrique externe.
On s'intéresse au comportement dynamique de l'électroaimant et au transitoire du circuit électrique.
Il est possible d'évaluer la position et la vitesse du noyau en fonction du temps ainsi que la force exercée sur le noyau pour les différentes valeurs de raideur du ressort.