Présentation et exemples types
Présentation
Le logiciel Flux PEEC (Inductance Calculation) est un logiciel de prédétermination des éléments parasites de couplage au sein des structures complexes d'Electrotechnique et d'Electronique de Puissance.
Il permet le calcul des caractéristiques électriques (R, L, M) de conducteurs, de forme plus ou moins complexe, placés dans l'air. La méthode utilisée est la méthode PEEC (Partial Element Equivalent Circuit)*.
* Cette méthode se situe dans l'approximation des régimes quasi stationnaires ; l'effet capacitif est négligé.
Applications courantes
Les applications les plus courantes sont relatives à la conception de structures d'interconnexion :
- jeux de barres (connexions électriques de puissance)
- bus barres (électronique de puissance)
- modules de puissance
- connectique
Calcul avec Flux PEEC
Flux PEEC propose un calcul harmonique (pour différentes fréquences) des structures d'interconnexion. Deux modes de calcul* sont proposés ; qui fournissent à l'utilisateur deux visions complémentaires de la structure à modéliser.
* Dans le logiciel, ces deux modes de calcul correspondent à deux applications (dénommées Conducteurs alimentés, et Impédance des conducteurs).
Application « Conducteurs alimentés »
Avec l'application Conducteurs alimentés, l'utilisateur analyse la structure dans son environnement électrique, c'est-à-dire avec le circuit d'alimentation (sources de courant ou de tension et éléments passifs de type résistance, inductance, ou condensateur).
Le résultat principal est le courant qui circule dans les conducteurs.
A partir du courant, un certain nombre de grandeurs électromagnétiques peuvent être calculées :
- l'induction magnétique B au voisinage des conducteurs
- l'effort électrodynamique entre conducteurs (force de Laplace)
- la puissance dissipée dans les conducteurs (pertes par effet Joule)
Application « Impédance des conducteurs »
Avec l'application Impédance des conducteurs, l'utilisateur déduit du calcul PEEC les caractéristiques équivalentes qui l'intéressent pour ensuite les injecter dans un simulateur de circuit de type SPICE, SABER, MODELICA, PORTUNUS,…
Le résultat principal est l'impédance de portions du circuit définies par l'utilisateur.
Possibilités
Il est possible de modéliser avec Flux PEEC deux types de conducteurs : les conducteurs uni et bidirectionnels comme cela est présenté dans le tableau ci-dessous.
| Un conducteur unidirectionnel est … | |
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Il est à remarquer qu'un conducteur 1D peut présenter dans son chemin des coudes, des changements de direction qui ne nécessitent pas forcément d'être en angle droit. |
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| Un conducteur bidirectionnel est … | |
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Limitations
Les limitations sont les suivantes :
- les conducteurs sont uni ou bidirectionnels
(Les conducteurs tri directionnels ne peuvent pas être pris en compte)
- pour les conducteurs 1D, la taille et la forme de la section doivent rester constantes le long de chaque tronçon de conducteur compris entre deux coudes
- la section des conducteurs 1D et la forme des conducteurs 2D doivent être définies comme une suite de segments, dans le sens que les parties en arc de cercle ou d'ellipse sont interdites
- seuls les conducteurs 1D de type tube et dont la section est :
- soit rectangulaire
- soit quelconque et creuse
peuvent être constitués d'un matériau avec caractéristiques magnétiques.
Pour plus de détails sur ces définitions, l'utilisateur peut se référer au § Démarche générale : conducteur tube et conducteur par assimilation.
Exemple 1
Etude d'un module de puissance constitué de trois diodes et trois IGBTs en parallèle (MGE UPS Systems).
Exemple 2
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