Discussion:
réluctance d'un entrefer
(trop ancien pour répondre)
val
2008-06-19 08:20:48 UTC
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Bonjour,

J'ai besoin de calculer l'inductance d'un circuit magnétique dans
lequel il y a un entrefer. D'habitude j'ai affaire à de petits
entrefers de quelques centièmes et j'utilise la formule R = e/(muo S)
pour la réluctance avec e l'épaisseur de l'entrefer , S la section de
fer, et mu0 la perméabilité du vide).
Mais là il s'agit d'un entrefer de 2 mm pour une section de fer de 1
cm2. Autant dire que dans un tel entrefer le champ B va s'épanouir et
la réluctance sera probablement plus basse que celle calculée avec la
formule classique.

Y a-t'il une méthode pour évaluer ou calculer la réluctance des
entrefers ?

val

(Xpost fsp et suivi sur électrotech)
Tatoche
2008-06-19 18:45:10 UTC
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J'ai besoin de calculer l'inductance d'un circuit magnétique dans lequel
il y a un entrefer. D'habitude j'ai affaire à de petits entrefers de
quelques centièmes et j'utilise la formule R = e/(muo S) pour la
réluctance avec e l'épaisseur de l'entrefer , S la section de fer, et mu0
la perméabilité du vide).
Mais là il s'agit d'un entrefer de 2 mm pour une section de fer de 1 cm2.
Autant dire que dans un tel entrefer le champ B va s'épanouir et la
réluctance sera probablement plus basse que celle calculée avec la formule
classique.
Y a-t'il une méthode pour évaluer ou calculer la réluctance des entrefers
?
Bonjour,
A part une méthode expérimentale, je ne vois pas...(et je doute qu'une
méthode théorique existe car cela ferait intervenir le coefficient de
dispersion...qui est conuu expérimentalement). Cela dit je vais surveiller
ce fil pour voir si d'autres ont des idées...
val
2008-06-19 19:25:12 UTC
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Post by val
J'ai besoin de calculer l'inductance d'un circuit magnétique dans lequel
il y a un entrefer. D'habitude j'ai affaire à de petits entrefers de
quelques centièmes et j'utilise la formule R = e/(muo S) pour la
réluctance avec e l'épaisseur de l'entrefer , S la section de fer, et mu0
la perméabilité du vide).
Mais là il s'agit d'un entrefer de 2 mm pour une section de fer de 1 cm2.
Autant dire que dans un tel entrefer le champ B va s'épanouir et la
réluctance sera probablement plus basse que celle calculée avec la formule
classique.
Y a-t'il une méthode pour évaluer ou calculer la réluctance des entrefers
?
Bonjour,
A part une méthode expérimentale, je ne vois pas...(et  je doute qu'une
méthode théorique existe car cela ferait intervenir le coefficient de
dispersion...qui est conuu expérimentalement). Cela dit je vais surveiller
ce fil pour voir si d'autres ont des idées...
Merci Tatoche, j'ai un peu regardé à droite et à gauche et le plus
simple semble être de remplacer la section S=LxH de l'entrefer par une
section S'=(L+e)(H+e). J'ai fait des mesures cet aprèm avec un circuit
de section 1 cm2 et un entrefer e variant de 0.1 mm à 10 mm et je
trouve que cette règle est impec car les inductances calculées étaient
semblables aux inductances mesurées à environ 5% près dans tous les
cas de figures. C'est remarquable car pour un entrefer de 1 cm cette
formule prédit une augmentation de l'inductance par un facteur 4 et
c'est précisément ce que je mesure. C'est sympa de tomber comme ça sur
une règle simple et efficace ! Mais s'il y a une approche plus
théorique je suis toujours preneur.

Sinon, le coeff de dispersion dont tu parles c'est celui des
transfos ? Parce que ça aussi ça me plairait si quelqu'un en a une
approche empirique ou théorique.


val
Tatoche
2008-06-20 06:46:52 UTC
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Post by val
, j'ai un peu regardé à droite et à gauche et le plus
simple semble être de remplacer la section S=LxH de l'entrefer par une
section S'=(L+e)(H+e).
Je ne connaissais pas cette méthode (c'est totalement empirique j'imagine
?).
Post by val
Sinon, le coeff de dispersion dont tu parles c'est celui des
transfos ? Parce que ça aussi ça me plairait si quelqu'un en a une
approche empirique ou théorique.
Je faisais allusion plutôt aux machines avec entrefer, typiquement les
moteurs. Mais ça s'applique effectivement aussi dans les transfos (couplage
magnétique). On appelle souvent ce coefficient "coefficient de fuite" ou
"coefficient d'Hopkinson". A. Fouillé, dans son ouvrage "électrotechnique
tome 1" précise que ce coefficient (= flux généré / flux récupéré) je cite
"n'est connu, dans le cas général, que de façon fort imprécise, il en
résulte qu'on ne peut jamais résoudre un problème relatif aux circuits
magnétiques avec la même précision qu'un problème relatif aux circuits
électriques". Mais la méthode que tu as exposée m'intéresse beaucoup !
val
2008-06-20 14:55:45 UTC
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Post by Tatoche
Post by val
, j'ai un peu regardé à droite et à gauche et le plus
simple semble être de remplacer la section S=LxH de l'entrefer par une
section S'=(L+e)(H+e).
Je ne connaissais pas cette méthode (c'est totalement empirique j'imagine
?).
Post by val
Sinon, le coeff de dispersion dont tu parles c'est celui des
transfos ? Parce que ça aussi ça me plairait si quelqu'un en a une
approche empirique ou théorique.
Oui c'est empirique. C'est aussi une question de bon sens qui vient
probablement de l'observation de la forme des lignes de champ en
bordure d'entrefer.

J'ai aussi trouvé une formule dans un vieux rapport qui donne
l'accroissement de perméance (=1/R) en fonction de la taille de
l'entrefer et de l'arête moyenne de la section c de fer.
Pour une section de fer H x L on prend c = moyenne géométrique = (H x
L)^1/2
La formule, due à Gérard O'Mahony, donne la proportion de perméance à
l'extérieur de l'entrefer (P_ext) par rapport à celle à l'intérieur :

P_ext/P_int = 2e/c +0.91(e/c)^2

En fait on se rend compte que c'est pratiquement la même chose que de
remplacer la section S par une section effective S' = (c+e)(c+e) car
dans ce dernier cas on trouve, en développant :

P_ext/P_int = (P_totale-Pint)/P_int = (c2 + 2ce + e2 / c2) -1 = 2e/c +
(e/c)^2

On trouve donc pratiquement la même formule, La seule différence étant
que le facteur 0.91 est remplacé par 1.

L'intérêt de la formule de O'Mahony est qu'elle est 'semi-analytique'
dans la mesure où c'est le résultat d'un calcul de somme de perméances
où le volume de l'entrefer est découpés en plusieurs volumes basiques
pour lesquels il existe une formule donnant la perméance élémentaire.
Il utilise 4 formes élémentaires : voute, arche, quart de sphère, et
quart de peau d'orange (!). Ca permet ainsi d'estimer la perméance
dans des cas où la géométrie est plus complexe. Si ça t'intéresse je
peux faire un scan de sa méthode et la mettre en ligne.

J'ai trouvé que les deux formules donnaient de bons résultats, avec un
léger mieux pour O'Mahony quan c/d est de l'ordre de 0.5 et un petit
plus pour l'autre formule quand c/d est de l'ordre de 1.
Post by Tatoche
Je faisais allusion plutôt aux machines avec entrefer, typiquement les
moteurs. Mais ça s'applique effectivement aussi dans les transfos (couplage
magnétique). On appelle souvent ce coefficient "coefficient de fuite" ou
"coefficient d'Hopkinson". A. Fouillé, dans son ouvrage "électrotechnique
tome 1" précise que ce coefficient (= flux généré / flux récupéré) je cite
"n'est connu, dans le cas général, que de façon fort imprécise, il en
résulte qu'on ne peut jamais résoudre un problème relatif aux circuits
magnétiques avec la même précision qu'un problème relatif aux circuits
électriques". Mais la méthode que tu as exposée m'intéresse beaucoup !
Merci pour ces précisions, c'est vrai que c'est difficile d'avoir des
formules analytiques en électromagnétisme !

val
Tatoche
2008-06-21 08:29:05 UTC
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Post by val
L'intérêt de la formule de O'Mahony est qu'elle est 'semi-analytique'
dans la mesure où c'est le résultat d'un calcul de somme de perméances
où le volume de l'entrefer est découpés en plusieurs volumes basiques
pour lesquels il existe une formule donnant la perméance élémentaire.
Il utilise 4 formes élémentaires : voute, arche, quart de sphère, et
quart de peau d'orange (!). Ca permet ainsi d'estimer la perméance
dans des cas où la géométrie est plus complexe. Si ça t'intéresse je
peux faire un scan de sa méthode et la mettre en ligne.
Oui, ça m'intéresse (pour mettre dans ma base de données !)
Merci !
val
2008-06-21 17:28:52 UTC
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Post by Tatoche
Post by val
L'intérêt de la formule de O'Mahony est qu'elle est 'semi-analytique'
dans la mesure où c'est le résultat d'un calcul de somme de perméances
où le volume de l'entrefer est découpés en plusieurs volumes basiques
pour lesquels il existe une formule donnant la perméance élémentaire.
Il utilise 4 formes élémentaires : voute, arche, quart de sphère, et
quart de peau d'orange (!). Ca permet ainsi d'estimer la perméance
dans des cas où la géométrie est plus complexe. Si ça t'intéresse je
peux faire un scan de sa méthode et la mettre en ligne.
Oui, ça m'intéresse (pour mettre dans ma base de données !)
Merci !
Je scanne ça lundi au boulot.
Bonne fête de la musique à tous en attendant !

val
Tatoche
2008-06-22 07:43:26 UTC
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"val"
Post by val
Je scanne ça lundi au boulot.
Bonne fête de la musique à tous en attendant !
Merci, à toi aussi !
val
2008-06-23 08:38:20 UTC
Permalink
Post by Tatoche
"val"
Post by val
Je scanne ça lundi au boulot.
Bonne fête de la musique à tous en attendant !
Merci, à toi aussi !
voila, c'est là :

http://www.mediafire.com/?yjykm0unmiq
Tatoche
2008-06-23 09:41:18 UTC
Permalink
"val"
Post by val
http://www.mediafire.com/?yjykm0unmiq
Merci, c'est téléchargé !
Apparemment le rédacteur est un ingénieur de Bureau d'études...si ce n'est
pas indiscret, tu l'as eue comment cette doc (puisque ce n'est pas une
publication) ?
val
2008-06-23 09:58:24 UTC
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Post by Tatoche
"val"
Post by val
http://www.mediafire.com/?yjykm0unmiq
Merci, c'est téléchargé !
Apparemment le rédacteur est un ingénieur de Bureau d'études...
Oui, il travaille (travaillait ?) dans l'aéronautique. Je crois qu'il
optimisait les dispositifs magnétiques pour gagner du poids.
Post by Tatoche
si ce n'est
pas indiscret, tu l'as eue comment cette doc (puisque ce > n'est pas une
publication) ?
C'était une commande faite par ma boîte il y a une vingtaine d'années.

val
Tatoche
2008-06-23 18:09:35 UTC
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Post by val
Oui, il travaille (travaillait ?) dans l'aéronautique. Je crois qu'il
optimisait les dispositifs magnétiques pour gagner du poids.
C'était une commande faite par ma boîte il y a une vingtaine d'années.
Merci pour tous ces renseignements !

Patrice
2008-06-20 18:43:49 UTC
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Post by val
Bonjour,
J'ai besoin de calculer l'inductance d'un circuit magnétique dans
lequel il y a un entrefer. D'habitude j'ai affaire à de petits
entrefers de quelques centièmes et j'utilise la formule R = e/(muo S)
pour la réluctance avec e l'épaisseur de l'entrefer , S la section de
fer, et mu0 la perméabilité du vide).
Mais là il s'agit d'un entrefer de 2 mm pour une section de fer de 1
cm2. Autant dire que dans un tel entrefer le champ B va s'épanouir et
la réluctance sera probablement plus basse que celle calculée avec la
formule classique.
Y a-t'il une méthode pour évaluer ou calculer la réluctance des
entrefers ?
Les éléments finis?
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