Calculer pertes fer d'un noyau magnétique en non sinusoïdal ?

[eSb`]

Bonjour à tous,

J'ai une application pour laquelle je voudrais calculer les pertes magnétiques (par hystérésis) d'une inductance.
Cette inductance est parcourue par un courant ayant un contenu spectral non trivial. Les 4-5 premières harmoniques ont une valeur plus ou moins équivalente, puis on décroît.

Normalement, sur un courant triangulaire (convertisseur classique), il me semble que calculer les pertes par la formule de Steinmetz P=k*B^a*f^x où B est l'excursion d'induction / 2 donne des résultats corrects en ne tenant compte que de la fréquence fondamentale. Cela suppose une excursion sinusoïdale.

Maintenant, quid d'un signal qui n'est pas une simple sinusoïde ou qui nécessite "N" harmoniques pour être reconstitué correctement ? Est-ce que décomposer l'induction B en série de Fourier et calculer la contribution à la puissance de chaque harmonique séparément en sommant ensuite le tout est réaliste ? N'y-a-t-il pas d'éventuels autres effets qui ne permettent pas d'aller vers quelque chose d'aussi rapide ?

J'ai trouvé pas mal d'études sur internet mais on part très vite vers des développements complexes. J'aurais aimé connaître la limite d'un développement comme le mien.

Merci !
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[PIXEL]

hello,

c'est , typiquement , le genre de manip qui se simule maintenant.

[Lytharan]

Du même avis que Pixel,
Si non tu peux toujours faire une décomposition de ton signal en sinus... mais pfouaaaaaah voila ce que j'en pense

[Tropique]

Maintenant, quid d'un signal qui n'est pas une simple sinusoïde ou qui nécessite "N" harmoniques pour être reconstitué correctement ? Est-ce que décomposer l'induction B en série de Fourier et calculer la contribution à la puissance de chaque harmonique séparément en sommant ensuite le tout est réaliste ? N'y-a-t-il pas d'éventuels autres effets qui ne permettent pas d'aller vers quelque chose d'aussi rapide ?

Instinctivement je dis non: ce sont des phénomènes non-linéaires, et l'effet de la somme ne sera pas la somme des effets.

Quant à la complexité.... dans le domaine magnétique, et en particulier celui des milieux ferro-magnétiques, elle est rarement évitable dès que l'on sort des approximations et simplifications les plus élémentaires.

Pour certains noyaux, les fabricants donnent des abaques de pertes en fonction de l'induction max et de la fréquence, pour des formes d'onde de convertisseurs: rectangulaires pour la tension, et triangulaire pour le courant.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Lytharan]

Additionner les pertes oui mais après faut les calculer de façon correctes.
C'est vraiment nécessaire de le faire de façon très précise ? Si tu fait une estimation et que tu prend une marge de tolérance ça ne va pas ? A savoir que tu vas calculer des choses précise pour des composants qui ont des tolérances de 20%...

C'est pour une réalisation pratique ou purement théorique ?

[eSb`]

Merci à tous,

hello,

c'est , typiquement , le genre de manip qui se simule maintenant.

Ca je suis d'accord, reste à savoir quoi simuler ou comment ; ).

Du même avis que Pixel,
Si non tu peux toujours faire une décomposition de ton signal en sinus... mais pfouaaaaaah voila ce que j'en pense

La décomposition du signal en sinus est ce que fait ma FFT, mais encore une fois, après, j'en fais quoi ? : ).

Instinctivement je dis non: ce sont des phénomènes non-linéaires, et l'effet de la somme ne sera pas la somme des effets.

Quant à la complexité.... dans le domaine magnétique, et en particulier celui des milieux ferro-magnétiques, elle est rarement évitable dès que l'on sort des approximations et simplifications les plus élémentaires.

Pour certains noyaux, les fabricants donnent des abaques de pertes en fonction de l'induction max et de la fréquence, pour des formes d'onde de convertisseurs: rectangulaires pour la tension, et triangulaire pour le courant.

Instinctivement, je ne le sens pas trop non plus mais j'ai du mal à savoir si une technique de décomposition en série avec somme simple est éloignée de 10% ou 100% de la réalité. Pour les courbes fabricant, le courant est imposé par une source de courant (DC+AC), on n'a donc pas un effet classique de croissance/décroissance du courant comme s'il était excité par un signal carré.
J'ai vu que Vishay passait par une fréquence équivalente basée sur les changements de pentes et d'amplitudes moyens de B (Lien) mais je n'ai pas trouvé confirmation de la technique.

Je viens de trouver un calculateur basé sur une forme arbitraire (comme la mienne) "PWL", je vais zieuter les explications (en survolant, j'ai vu la même technique que Vishay)
http://engineering.dartmouth.edu/inductor/coreloss/
http://thayer.dartmouth.edu/inductor/bytopic.shtml#gse

Additionner les pertes oui mais après faut les calculer de façon correctes.
C'est vraiment nécessaire de le faire de façon très précise ? Si tu fait une estimation et que tu prend une marge de tolérance ça ne va pas ? A savoir que tu vas calculer des choses précise pour des composants qui ont des tolérances de 20%...

C'est pour une réalisation pratique ou purement théorique ?

Je ne cherche pas le µW mais bien savoir si je suis à 5W ou 1W, la réalisation est pratique.

[Tropique]

Je ne cherche pas le µW mais bien savoir si je suis à 5W ou 1W, la réalisation est pratique.

Pour un ordre de grandeur, la décomposition est plus que suffisante, et on peut se contenter du rang 5 ou 7, au dela ça ne fera plus grand chose.

Certains assemblages sont modélisés sur LTspice (Wurth). Les modélisations sont en général très précises, tu peux confronter tes méthodes simplifiées avec la quasi-réalité.