Simulation transfert d'énergie sans fil

[invite80610072]

Bonjour je suis un étudiant M2 et je suis entrain de faire mon projet de fin d'étude sur le transfert d'énergie sans fil mon problème c'est que je voulais faire la simulation du transfert d’énergie en mettant en évidence l'influence de la distance entre l'enroulement primaire et secondaire ( jouer sur la distance et voir l'impact sur la puissance reçue au secondaire) j'ai utilisé Pspice et Psim comme logiciels de simulation mais malheureusement j'ai pas trouvé comment faire varier la distance entre les deux bobine est ce que quelqu’un peut m'aider SVP et merci.
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[cubitus_54]

Bonjour,

Je ne sais pas si Pspice et Psim sont capables de réaliser cette modélisation.
Par contre Matlab Simulink permet de simuler les circuits magnétiques

[Antoane]

Bonjour,

Il faut faire varier le coefficient de couplage entre les bobines. Ce coefficient caractérise la proportion de flux magnétique partagé par les deux bobine par rapport au flux magnétique total généré par une bobine.
Lorsque le couplage est proche de l'optimal (lorsque les deux bobines sont collées l'une à l'autre), le coefficient de couplage est proche de 1. Lorsque, à l'opposé, les bobines sont infiniment éloignées l'une de l'autre, le couplage est proche de zéro.

Dans PSPICE, si ma mémoire est bonne, il existe un composant appelé k_linear. Sinon, la syntax SPICE est :

K L1 L2 0.99

où L1 et L2 sont les noms des inductances à coupler et 0.99 est la valeur du coeff. de couplage K (K ∈ [0;1]).

La valeur du coefficient K est à déterminer au cas par cas. Dans les cas simples (bobines colinéaires, coplanaires...), les symétries du système permettent d'aboutir à des expressions de K en fonction de la distance simples. Dans es ca plus complexes (bobines ayant des orientations différentes et sans position particulièrement "simple" dans l'espace), les formules sont nettemet plus complexes -- voire n'existent pas. Dans ce dernier cas, il faut passer par la simulation (via un logiciel de magnétostatique par éléments finis) ou par l'expérimentation pour mesurer ce k.

[invite80610072]

Cubitus : j'ai déjà essayé avec le matlab mais ça n'a pas marché j'ai pas trouvé un moyen pour faire ce que je cherche merci en tous cas.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite80610072]

Antoane : j'ai réalisé mon circuit sur pspice presque comme vous avez dit si vous pouvez me passez votre adresse mail je vais vous envoyé ce que j'ai fait jusqu'a maintenant déjà j'ai couplé les 2 bobines moyennant le k_linear c'est mon adresse mail : xxxx@gmail.com

[Antoane]

Bonjour,

Peux-tu poster une copie d'écran de ton schéma, en respectant les http://forums.futura-sciences.com/el...-sabonner.html

[invite80610072]

c'est le circuit que j'ai réalisé

[invite01fb7c33]

Il n'y a pas que la distance qui entre en jeux.
Il y la géométrie de la bobine, les masses polaires additionnelles (C'est marrant, à chaque fois que l'on parle de bobine, c'est comme si c'était de simple bobines à air) en terme de géométrie et matériaux , la coaxialité des deux bobines, l'angle entre les deux bobines et la distance entre les deux bobines.
Si tu regardes bien les doc des bobines de chargeur d'alimentation, tu verras qu'il y a une masse polaire en ferrite (et donc une valeur de curant de saturation) qui est essentielle au couplage des bobines. Sur la photo, le carré sombre n'est pas un carton, c'est un élément essentiel au couplage.
http://fr.farnell.com/wurth-elektron...5uh/dp/2428317

[Antoane]

Bonjour,

Ton schéma est donc bon, il "suffit" à présent de déterminer la valeur du k pour ton système en fonction des différents paramètres géométriques, en utilisant par exemple l'une des méthode données en post 3 (et en prenant en compte les matériaux magnétiques présents).

[invite80610072]

mon problème vu que je vais faire la réalisation pratique du circuit je voulais savoir par exemple pour un coefficient de couplage de 0.7 la distance est égale a quoi en réalité? c.a.d j'ai besoin de savoir la distance a chaque ou je varie le K

[Antoane]

Bonjour,

On ne peut pas répondre dans le cas général car la distance entre les bobines n'est pas le seul paramètre en jeu (relis les messages 3 et 8).

Tu pourras avoir une valeur pour une position particuliaire des bobines l'une par rapport à l'autre et pour une géométrie de bobine (incluant les matériaux magnétiques) précises, mais pas dans le cas général.

[jiherve]

Bonjour,
Pour maitriser un peu plus la manip il faudrait des bobines ayant un comportement dipolaire : bobine de Helmholtz.
Autrement c'est vraiment compliqué.
JR

[invite5637435c]

Bonsoir,

un document pas mal fait sur ce vaste sujet.
Pour la simulation je te conseille magNet V7, il faut des logiciels très spécialisés pour ce type de modélisation.
Pspice n'est pas du tout adapté pour ce type de simu.
@+

[inviteede7e2b6]

c'est le type même de probléme qui se traitera mieux par l'expérimentation que par la simu.

[cubitus_54]

sinon il y a le modèle Simulink
http://fr.mathworks.com/help/physmod...ansformer.html
Tu peux modifier le bloc transformateur et modifier le modèle magnétique du transfo.

Il y a aussi la fréquence qui joue un rôle, je doute que l'on soit en 50Hz

C- dessous le signal capté par 6 spires posé sur un chargeur de téléphone inductif.

[invitee6c3c18d]

Salut.
Je me demande s'il n'y a pas une relation entre la variation du rendement (en fonction de la distance) et la variation du champs électromagnétique de l'enroulement primaire (en fonction de la distance) ? l'équation d'une bobine étant connu, c serait la solution de facilité

[Antoane]

Bonjour,

Je me demande s'il n'y a pas une relation entre la variation du rendement (en fonction de la distance) et la variation du champs électromagnétique de l'enroulement primaire (en fonction de la distance) ? l'équation d'une bobine étant connu, c serait la solution de facilité

Le rendement est, assez clairement, fonction du couplage entre les bobines. Néanmoins, on travaille ici avec des champ magnétiques *, et non électromagnétiques, ce qui est mieux : seule l'énergie consommé par le secondaire (+les pertes) est émise par le primaire alors que dans le cas d'une émission EM, la puissance rayonnée serait constante,n, indépendante de la puissance absorbée.

* : c'est bien sûr une approximation, Maxwell veille. Néanmoins, étant donnée la fréquence de travail généralement choisie, la composante électrique du champ émis (et donc la puissance rayonnée) est négligeable. Ca pique un peu mais tu peux relire le sujet de Tropique, il l'explique.

[invitee6c3c18d]

Ah oui effectivement l'inductance propre de la bobine sert à rien ici Merci de me le rappeler
J'avais trouvé y a longtemps des pdf qui calculais l'expression des inductances mutuelles entre deux solénoïdes (alignés)...
Puisque les inductance mutuelle entre 1aire et 2aire (égale entre elles je crois) sont liées au transfert d'énergie, l'expression des inductances mutuelles entre deux solénoïdes pourrait donner la tendance. (si la distance fait parti de l'équation mais il y a des chances tout de mm ^^).
Ben si je retrouve ça plus tard je posterai...

[invitee6c3c18d]

Retrouvé dans mon bordel ^^ : FORMULAS AND TABLES FOR THE CALCULATION OF MUTUAL AND SELF INDUCTANCES donnant l'expression approché du coefficient d'inductance mutuelle qu'on retrouve dans le systèmes d'équation style "loi d'ohm" du Flux égal aux produit des courants par les inductances propres et mutuelle ... et exprimant l'échange d'énergie entre les 2 enroulements.
Je pense que la simu n'aidera pas plus à la compréhension, tout juste calculer des valeurs numériques, bah comme en électronique en fait

[invite5637435c]

Très intéressante référence.
Je suis collectionneur d'ouvrages techniques anciens et je ne connaissais pas cette petite perle.
Merci

[jiherve]

Bonsoir,
Effectivement c'est un bel ouvrage.

Je suis collectionneur d'ouvrages techniques anciens et je ne connaissais pas cette petite perle.

Tiens donc toi aussi!
JR

[invitee6c3c18d]

Dans ce cas et sur le mm thème vous pouvez faire le plein à partir de cette page de l'excellent site de David W Knight :
http://g3ynh.info/zdocs/magnetics/

[Antoane]

Bonsoir,

Très intéressante référence.
Je suis collectionneur d'ouvrages techniques anciens et je ne connaissais pas cette petite perle.
Merci

[post inutile]Il est sur mon bureau [/post inutile]

Je pense que la simu n'aidera pas plus à la compréhension, tout juste calculer des valeurs numériques, bah comme en électronique en fait

C'est peut-être un point de vue de débutant, mais une simu en magnétostatique permet d'afficher les lignes de flux et la densité de flux (B), ce qui permet de bien mieux visualiser les choses de mon point de vue.

[invite5637435c]

Tiens donc toi aussi!
JR

Il faudra qu'on s'en reparle

[invite5637435c]

Il est sur mon bureau

A toi ou sur ton bureau de PC

[invitee6c3c18d]

une simu en magnétostatique permet d'afficher les lignes de flux et la densité de flux (B), ce qui permet de bien mieux visualiser les choses

Oui j'ai vu quelques thésards passer des journées à faire des simu de ce type, j'en croisais pas mal en salle d'info, apparemment les couleurs affichées leurs donnait également pas mal d'info sur l'efficacité de leurs créations (des moteurs). Un de leur objectif semblait être la conservation du flux soit éviter les fuites. Jamais fait de simu de ce genre vu que pour l'heure mon niveau simu EM c'est de jouer avec ça ^^ : http://www.falstad.com/vector3dm/

Pour deux solénoïdes la visualisation du résultat reste imaginable, leurs simu peut être top si un soft est capable de paramétrer leurs distances et d'en tirer un tableau de donnée M(d) tout bête (C'est sans doute bcp en demander... J'en sais rien de rien...)
De là en déduire une équation à partir de ces couples de mesures ou de la courbe (par approximation/interpolation). Cela aiderais à ne pas faire d'erreur d'interprétation à la lecture des écrits cités précédemment, voire si c possible de créer un modèle simple d'inductance variable commandable (par ex en tension) afin de l'exploiter ailleurs notamment sous Spice (?) puisque l'auteur du sujet en parlait via la fonction Func ou sinon Table dans ce style là : http://ltwiki.org/index.php5?title=M...ttery_modeling

[invite80610072]

J'ai pas pu télécharger le modèle il me demande le code d'activation!!

[invite80610072]

je réalisé le circuit ci-dessus sur Psim en fait j'ai trouvé un doc qui indique que ceci est le modèle équivalent d'un transformateur et personnellement je suis pas très convaincu par ce qui était présenté car j'ai pas bien compris le principe (il est ou le phénomène d'induction!!)..est ce que quelqu'un peut m'aider svp et merci

[invitee05a3fcc]

en fait j'ai trouvé un doc

Donne le lien WEB sur ce fameux doc ....

[invite80610072]

file:///C:/Users/inf@plus/Downloads/newFeaturesPsimV70.pdf
c'est le lien et vous allez trouver ce que je viens de dire au niveau du paragraphe "magnetic modeling"