Flux e-Machine Toolbox : Les paramètres d'entrée

Introduction

Après avoir ouvert le composant de couplage dans Flux, l'utilisateur doit définir plusieurs paramètres d'entrée avant d’exécuter un test. Ces paramètres permettent :

  • de piloter la résolution du projet Flux
  • de spécifier les options de résolution (distribution, mémoire)
  • de calculer et construire les cartes de performance


Paramètres d'entrée: données souhaitées

  • Courant de phase efficace maximale
  • Tension de phase efficace maximale
  • Mode de commande :
    • soit MTPA : couple maximal par ampère
    • soit MTPV : couple maximal par volt
  • Mode de calcul:
    • soit MT : résolution Magnétique Transitoire
    • soit MS mono-position : résolution Magnéto Statique pour une seule position du rotor
  • Vitesse de rotation maximale admissible de la machine électrique

Paramètre d'entrée: Facteur X

Le Facteur X permet à l'utilisateur d'ajuster les pertes fer à ses mesures et de recalculer le rendement de son moteur avec une meilleure précision. Le Facteur X est une valeur flottante par laquelle l'amplitude des pertes fer est multipliée. Par défaut, la valeur est de 1.

Le Facteur X est accessible :

  • avant résolution : dans les Paramètres d'entrée
  • après résolution : dans Post-traitement avec une nouvelle commande
Le Facteur X est uniquement appliqué aux pertes fer. Les cartes d'efficacité impactées sont :
  • Pertes fer (Rotor + Stator) dans la zone couple-vitesse
  • Pertes fer du Rotor dans la zone couple-vitesse
  • Pertes fer du Stator dans la zone couple-vitesse
  • Pertes totales dans la zone couple-vitesse (incluant les pertes fer)
Remarque : Les pertes fer sont calculées uniquement avec le mode de calcul MT, et non avec le mode de calcul MS mono-position.

donc avec le mode de calcul MS mono-position, le Facteur X n'est pas disponible.

Paramètre d'entrée : Mode de calcul du couple

A partir de la version 2023.1, il existe 2 modes différents pour calculer le couple :
  • Electromagnétique pour calculer le couple électromagnétique
  • Utile pour calculer le couple utile qui correspond au couple électromagnétique diminué de la perte de couple due aux pertes fer :

    Couple_utile = Couple_électromagnétique - (Pertes_fer)/ω

    où ω est la pulsation de rotation en rad/s

Mode Electromagnétique Mode Utile
Le mode de calcul du couple est accessible :
  • avant résolution : dans les Paramètres d'entrée
  • après résolution : dans Post-traitement avec une nouvelle commande
Restriction :
  • Pour le calcul du couple, le mode Utile n’est disponible qu’avec le mode de calcul MT (pour lequel les pertes fer sont calculées).
  • Avec le mode de calcul MS mono-position, les pertes fer ne sont pas calculées donc le mode Utile n’est pas accessible, le couple sera par conséquent calculé avec le mode Electromagnétique.
Remarque :
  • A partir de la version 2023.1, avec le mode de calcul MT, le mode de calcul du couple par défaut est le mode Utile.

  • Pour tous les tests effectués avant la version 2023.1, le couple était calculé avec le mode Electromagnétique (c’était le seul et unique mode de calcul du couple).

    Toutefois, pour les tests effectués avec une version antérieure à la version 2023.1, avec le mode de calcul MT, il est possible de relancer le calcul du couple avec le mode Utile en utilisant le bouton ou le menu contextuel Post-traitement avec une nouvelle commande à partir de la version 2023.1.

Paramètres d'entrée : Angle initial du rotor

L'angle initial du rotor est nécessaire pour pouvoir appliquer la transformation de Park. Deux possibilités :

  • Utilisateur : l'utilisateur connaît l'angle initial du rotor et peut saisir la valeur
  • Auto : la valeur de l'angle initial du rotor est calculé automatiquement. Le but est de trouver l'angle du rotor à t=0s afin de l'aligner avec l'induction magnétique dans l'entrefer générée par la phase de référence (Phase A). Deux simulations sont réalisées afin de calculer cet angle. Un chemin au milieu de l'entrefer est automatiquement défini afin de calculer l'induction magnétique au milieu de l'entrefer.

Paramètres d'entrée : Nombre de calculs demandés

  • Avec le mode de calcul MT :
    • Nombre de calculs pour Jd et Jq (par défaut 8)
    • Nombre de calculs pour la vitesse (par défaut 10)
    • Nombre de calculs par période électrique (par défaut 30)
    Remarque : Le nombre total de calculs avec les valeurs par défaut est 8*8*10*(30+3) = 21120 pas. Les 3 points supplémentaires sur la période électrique sont ajoutés pour évaluer les pertes fer aux extrémités du signal. Il est nécessaire d'avoir suffisamment de points pour obtenir une enveloppe Couple-Vitesse réaliste. Le temps de calcul peut donc être assez long. Le choix des valeurs est un compromis entre précisions des résultats et temps de résolution. Les valeurs par défaut permettent ce compromis.
  • Avec le mode de calcul MS mono-position :
    • Nombre de calculs pour Jd et Jq (par défaut 8)
    Remarque : Pour ce mode de calcul MS mono-position :
    • La résolution paramétrique est effectuée uniquement sur les paramètres Jd et Jq.
    • Il n’est pas possible de modifier le Nombre de calculs pour la vitesse, ni le Nombre de calculs par période électrique. Ces deux champs sont désactivés (en grisé).

    Avec ce mode de calcul MS mono-position, le calcul est plus rapide qu’avec le mode de calcul MT.

Paramètres d'entrée : Mémoire numérique

Mémoire numérique allouée pour la résolution du projet Flux :

Depuis FeMT 2021, il existe un nouveau mode de mémoire pour exécuter des tests : le mode de mémoire Dynamique.

Désormais, il existe deux modes de mémoire : Utilisateur (statique) et Dynamique.
    • Si le mode de mémoire Utilisateur (statique) est utilisé, alors la valeur de mémoire numérique (en Mio) allouée pour la résolution du projet Flux est affichée. L'utilisateur peut modifier cette valeur.


      D'autre part, l'utilisateur peut passer en mode de mémoire numérique Dynamique en entrant 0.
      Remarque : Pour les versions de FeMT antérieures à 2022.1, l'utilisateur ne pouvait pas passer en mode de mémoire Dynamique dans FeMT. Pour exécuter des tests en mode de mémoire Dynamique, l'utilisateur devait régénérer le composant de couplage depuis Flux lancé en mode de mémoire Dynamique.
    • Si le mode de mémoire Dynamique est utilisé, alors Dynamique est affiché et la mémoire numérique utilisée est gérée dynamiquement par Flux pendant son exécution. Donc, dans ce mode, l'utilisateur ne définit aucune valeur pour la mémoire numérique.


      D'autre part, l'utilisateur peut passer en mode de mémoire numérique Utilisateur en entrant une valeur numérique en Mio.

      Avertissement : Pour le cas du passage du mode de mémoire numérique Dynamique au mode de mémoire numérique Utilisateur, l'utilisateur doit avoir connaissance de la mémoire numérique nécessaire pour résoudre le projet et donc définir une valeur suffisamment élevée.


      Remarque : Pour les versions de FeMT antérieures à 2022.1, l'utilisateur ne pouvait pas passer en mode de mémoire Utilisateur dans FeMT. Pour exécuter des tests en mode de mémoire Utilisateur, l'utilisateur devait régénérer le composant de couplage depuis Flux lancé en mode de mémoire Utilisateur.

Paramètre d'entrée : Distribution (locale)

  • Si la Distribution (locale) est définie à Oui


    • Si la distribution est activée dans le Superviseur Flux, c'est-à-dire qu'elle a déjà été configurée (Nombre de Flux en parallèle et Nombre de cœurs par Flux en parallèle) et que vous souhaitez utiliser le calcul distribué, alors la résolution sera distribuée.

    • Si la distribution n'est pas activée dans le Superviseur Flux, alors la résolution sera séquentielle et non distribuée même si la Distribution (locale) est définie à Oui.

    Remarque :
    • Pour activer la distribution dans le Superviseur Flux :
      • soit utiliser le bouton Gestionnaire de distribution
      • soit utiliser le bouton Options et dans Système / Calcul parallèle, cliquer sur le bouton Ressources Locales

      et éventuellement cliquer sur le bouton Autoriser et puis définir les ressources locales (Nombre de Flux en parallèle et Nombre de cœurs par Flux en parallèle) et cliquer sur le bouton Utiliser

    • Pour désactiver la distribution dans le Superviseur Flux :
      • soit utiliser le bouton Gestionnaire de distribution
      • soit utiliser le bouton Options et dans Système / Calcul parallèle, cliquer sur le bouton Ressources Locales

        et éventuellement cliquer sur le bouton Ne pas autoriser ou cliquer sur le bouton Ne plus utiliser

  • Si la Distribution (locale) est définie à Non, alors la résolution sera séquentielle et ne sera pas distribuée.


Pour plus d'informations sur la configuration de la distribution, veuillez consulter Distribution paramétrique avec Flux

Remarque : La distribution de calcul n'est pas implémentée en Skew.

Paramètre d'entrée : Nb. Flux en Parallèle



Ce champ définit le nombre de Flux qui peuvent être lancés en même temps pendant un calcul distribué.

Ce nombre de Flux en parallèle n'est pas accessible à l'utilisateur ici, il est grisé.

  • Si la Distribution (locale) est définie à Oui
    • Si dans le champ Nb. Flux en Parallèle il y a une valeur n, alors cela indique que la distribution a déjà été configurée, c'est-à-dire que cette valeur a été définie précédemment dans le Superviseur Flux. Donc, pour la résolution, n Flux seront lancés en parallèle.
      Avertissement : Un grand nombre pourrait rendre difficile l'utilisation de la machine pour d'autres tâches jusqu'à ce que la résolution soit terminée
    • Si dans le champ Nb. Flux en Parallèle aucune valeur n'apparaît, alors cela indique que la distribution n'a pas été activée dans le Superviseur Flux. Et donc la résolution sera séquentielle et non distribuée même si la Distribution (locale) est définie à Oui
    Remarque :
    • Pour configurer la distribution dans le Superviseur Flux et définir le nombre de Flux en parallèle :
      • soit utiliser le bouton Gestionnaire de distribution
      • soit utiliser le bouton Options et dans Système / Calcul parallèle, cliquer sur le bouton Ressources Locales

      et éventuellement cliquer sur le bouton Autoriser et définir le Nombre de Flux en parallèle et cliquer sur le bouton Utiliser

    • Pour désactiver la distribution dans le Superviseur Flux :
      • soit utiliser le bouton Gestionnaire de distribution
      • soit utiliser le bouton Options et dans Système / Calcul parallèle, cliquer sur le bouton Ressources Locales

      et éventuellement cliquer sur le bouton Ne pas autoriser ou cliquer sur le bouton Ne plus utiliser

  • Si la Distribution (locale) est définie à Non, alors ce champ ne doit pas être rempli, il ne sera pas utilisé puisque la résolution sera séquentielle et non distribuée.

Paramètre d'entrée : Multithreading (Nb. Coeurs)

Ce champ définit le nombre de cœurs utilisés pendant une résolution. Plus précisément, il s'agit du nombre de cœurs utilisés par l'application pour les algorithmes capables de faire du parallélisme sur la machine locale (multithreading). L'application utilise au moins 1 cœur.

  • Si la Distribution (locale) est définie à Oui
    • Si dans le champ Multithreading (Nb. Coeurs par Flux) il y a une valeur m, (remarque : cette valeur n'est pas accessible à l'utilisateur ici, elle est grisée), alors cela indique que la distribution a déjà été configurée, c'est-à-dire que cette valeur a été définie précédemment dans le Superviseur Flux. Donc, pour la résolution, m cœurs par Flux en parallèle seront utilisés


    • Si dans le champ Multithreading (Nb. Coeurs par Flux) aucune valeur n’apparaît, alors cela indique que la distribution n'a pas été activée dans le Superviseur Flux. Et donc la résolution sera séquentielle et non distribuée même si la Distribution (locale) est définie à Oui
    Remarque :
    • Pour configurer la distribution dans le Superviseur Flux et définir le nombre de cœurs par Flux en parallèle :
      • soit utiliser le bouton Gestionnaire de distribution
      • soit utiliser le bouton Options et dans Système / Calcul parallèle, cliquer sur le bouton Ressources Locales

      et éventuellement cliquer sur le bouton Autoriser et puis définir le Nombre de coeurs par Flux en parallèle et cliquer sur le bouton Utiliser

    • Pour désactiver la distribution dans le Superviseur Flux :
      • soit utiliser le bouton Gestionnaire de distribution
      • soit utiliser le bouton Options et dans Système / Calcul parallèle, cliquer sur le bouton Ressources Locales

      et éventuellement cliquer sur le bouton Ne pas autoriser ou cliquer sur le bouton Ne plus utiliser

  • Si la Distribution (locale) est définie à Non alors la résolution sera séquentielle et non distribuée.

    Cependant, même si la résolution est séquentielle, le nombre de cœurs sera utilisé pour les algorithmes capables de faire du parallélisme (multithreading).



    Des valeurs par défaut sont définies pour le champ Multithreading (Nb. Coeurs) :
    • Pour un projet 2D, le nombre de cœurs est de 1 par défaut
    • Pour un projet Skew, le nombre de cœurs est de 2 par défaut
    • Pour un projet 3D, le nombre de cœurs est de 4 par défaut

    Cette valeur correspondant au nombre de cœurs peut être modifiée par l'utilisateur. La valeur maximale que l'utilisateur peut entrer est bien sûr le nombre total de cœurs de la machine.

Avertissement : L'utilisation de tous les cœurs peut entrainer une charge importante sur la machine (maillage volumique, partie de la résolution, calcul d'inductance).