Abstract FR:

Les modeles numeriques, bases sur le calcul local des champs electromagnetiques et utilisant la methode des elements finis, deviennent incontournables dans l'etude des systemes electrotechniques. En toute rigueur, la discretisation spatiale devrait etre tridimensionnelle. Cependant, les moyens necessaires a la mise en uvre et les couts d'utilisation des modeles 3d sont encore prohibitifs. De plus, nombreuses sont les structures qui presentent des proprietes geometriques d'invariance. L'emploi de methodes simplifiees est alors possible. Dans un premier temps, differents modeles dedies aux dispositifs particuliers sont passes en revue. Les hypotheses permettant de reduire l'approche 3d sont presentees dans le cas 2d plan, axisymetrique et axiperiodique. Quelques techniques d'homogeneisation sont egalement abordees. L'etude analytique, en 3d puis a l'aide d'une reconstitution, d'un probleme simple possedant une invariance helicoidale conclut cette partie. Le developpement d'une formulation 3d, utilisant le potentiel vecteur magnetique et scalaire electrique avec des elements nodaux, est alors decrit. Des cas tests classiques permettent la validation de cet outil. Les hypotheses d'invariance, basees sur l'orientation geometrique du potentiel vecteur magnetique, sont egalement implantees. Differents niveaux de simplification sont testes dans le cas d'un dispositif infini presentant deux directions d'invariance. L'etude d'une machine asynchrone a encoches inclinees constitue l'application de cette demarche. La complexite d'un moteur necessite le developpement de modules supplementaires. Le traitement des non-linearites magnetiques des materiaux, le couplage des equations magnetique et electrique, la prise en compte de la rotation et le calcul du couple electromagnetique sont donc presentes. Des calculs preliminaires sont, de plus, necessaires pour choisir le niveau d'hypotheses a utiliser. Enfin, nos resultats sont compares avec l'experience.