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Simuler un Electro-aimant avec F.E.M.M



  1. #1
    fxnh90

    Simuler un Electro-aimant avec F.E.M.M

    Bonjour,

    Je dois concevoir un electro-aimant avec une taille maximum est aillant une force minimum.
    J'ai modélisé mon prototype mais j'ai un champ magnétique de plusieurs dizaine de Tesla dans les parois et le noyau, alors que j'utilise du fer pur qui a un champ magnétique de saturation de 2.15 T.
    Ma deuxième question est, si il est possible de choisir le nombre de spire de notre bobine dans F.E.M.M ?

    Je joins mon modèle.

    Merci

    Cordialement

    -----

    Fichiers attachés Fichiers attachés

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  3. #2
    f6bes

    Re : Simuler un Electro-aimant avec F.E.M.M

    Bjr à toi,
    Faut éviter les fichiers "zippés".
    Un fichier .jpg est bien suffisant.
    Peux pas visualiser ton zip.
    A+
    "Ce fut la goutte d'eau de trop qui mit le feu aux poudres!"

  4. #3
    fxnh90

    Re : Simuler un Electro-aimant avec F.E.M.M

    Bonjour,

    C'est un fichier lisible seulement par le logiciel F.E.M.M c'est peut être pour ça.

    Cordialement
    Images attachées Images attachées

  5. #4
    LPFR

    Re : Simuler un Electro-aimant avec F.E.M.M

    Citation Envoyé par fxnh90 Voir le message
    ...
    Je dois concevoir un electro-aimant avec une taille maximum est aillant une force minimum.
    ...
    Bonjour.
    Êtes-vous vraiment sur que c'est ça que vous voulez faire ?
    Au revoir.

  6. #5
    fxnh90

    Re : Simuler un Electro-aimant avec F.E.M.M

    Bonjour,

    Dans le sens ou j'ai des contraintes d'espace, d'où la taille maximum a ne pas dépassé et aussi une force minimum a a voir pour pouvoir comprimer le ressort de rappelle.

    Cordialement

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    phuphus

    Re : Simuler un Electro-aimant avec F.E.M.M

    Bonsoir fxnh90,

    tout d'abord désolé de ne pas avoir répondu sur l'autre fil, j'ai un peu zappé.

    Il faut que tu définisses un circuit dans "properties\circuits", avec l'ampérage. Ensuite, lorsque tu définis le matériau de ton bobinage (cuivre), tu choisis ton circuit dans le menu déroulant "In circuit". A partir de là, la case "number of turns" devient accessible.

    Ensuite, avec 11000 Ampère-tours et un matériau magnétiquement linéaire, les 21 T ne sont pas une aberration. Il faut utiliser le "pure iron" de la bibliothèque de FEMM en le laissant en non linéaire, ici tu as défini un "pure iron" linéaire.

    Enfin, est-il normal que tu aies défini un fer aimanté ?

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  10. #7
    fxnh90

    Re : Simuler un Electro-aimant avec F.E.M.M

    Bonsoir,
    Pour le fer aimanté je sais pas, j'utilise du fer pur ARMCO.
    OK pour le reste je vais essayer ça demain.
    Merci

  11. #8
    fxnh90

    Re : Simuler un Electro-aimant avec F.E.M.M

    Bonjour,
    Je viens d'appliquer ce que vous m'avez dit mais je ne trouve pas les mêmes valeurs que la réalités.
    Je trouve une force 100 fois plus petite que dans la réalité des testes du prototype.
    Cordialement

  12. #9
    fxnh90

    Re : Simuler un Electro-aimant avec F.E.M.M

    Désolé pour les doublons mais on peut pas éditer son message.
    Pour précision mon electro-aimant tel qu'il est présenté dans F.E.M.M est une vue en coupe dans sa longueur.
    Y a t il un paramètre permettant de prendre ça en compte par symétrie ou autre ?
    Si oui comment ?

    Merci

  13. #10
    fxnh90

    Re : Simuler un Electro-aimant avec F.E.M.M

    Aidez moi svp.
    Merci

  14. #11
    phuphus

    Re : Simuler un Electro-aimant avec F.E.M.M

    Bonsoir fxnh90,

    pourrais-tu mettre en PJ ton modèle avec calcul de la force ?

    Dans ton premier modèle, la queue centrale est définie comme de l'air. C'est normal ?

    Enfin, pour répondre à ta question sur la symétrie, en 2D plan tu as juste un paramètre de profondeur pour le calcul exact des paramètres des circuits. Sinon, il faut se mettre en axisymétrique si ton dispositif l'est. Si tu as un truc 3D qui ne répond à aucun de ces critères, il faudra voir quelle approximation est la moins fausse.

  15. #12
    fxnh90

    Re : Simuler un Electro-aimant avec F.E.M.M

    Bonsoir phuphus,

    Mon dispositif est axisymétrique ( si je comprend bien, symétrique par rapport a l'axe)
    La queue centrale c'est de l'air car pour calculer la force il faut de l'air mais ça ne change pas car ça sera de l'inox sur le prototype donc imperméable au champ magnétique.
    Pour mon modèle je le poste demain.

    Merci

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  17. #13
    fxnh90

    Re : Simuler un Electro-aimant avec F.E.M.M

    Bonjour,

    Voici mon fichier.

    Merci
    Fichiers attachés Fichiers attachés

  18. #14
    phuphus

    Re : Simuler un Electro-aimant avec F.E.M.M

    Bonsoir,

    Citation Envoyé par fxnh90 Voir le message
    Je trouve une force 100 fois plus petite que dans la réalité des testes du prototype.
    1150 N, c'est 100 fois plus faible que dans la réalité ???

    Je te mets en PJ le modèle en axisymétrique avec un maillage correct. Il y a encore beaucoup de choses à corriger, je te laisse faire :
    - définir un circuit plutôt qu'une densité de courant, cela t'évitera des surprises sur le courant final (ici, il y a plus de 50 000 A...)
    - virer l'aimantation rémanente des parties ferreuses, ce ne sont pas des aimants
    - mettre un fer non linéaire avec saturation
    - mettre les bonnes conditions aux limites, va voir ici p.5 :

    http://www.femm.info/Archives/doc/tutorial-magnetic.pdf
    Fichiers attachés Fichiers attachés

  19. #15
    fxnh90

    Re : Simuler un Electro-aimant avec F.E.M.M

    Bonsoir,

    Merci pour ces indications, je vais les appliquer demain si j'ai le temps.
    Je vous tiens au courant.

    Cordialement

  20. #16
    fxnh90

    Re : Simuler un Electro-aimant avec F.E.M.M

    Bonjour,

    J'ai instauré le circuit et essayer de faire un autre schéma en axisym mais le calcul ne finit pas, il y a aucune erreur mais on dirait que le calcul est énorme et après 30min la barre de progression ne change pas.

    Cordialement

  21. #17
    fxnh90

    Re : Simuler un Electro-aimant avec F.E.M.M

    Edit a propos du calcul, c'est bon j'avais oublié de paramétrer le contour avec induction nulle.
    Fichiers attachés Fichiers attachés

  22. #18
    LPFR

    Re : Simuler un Electro-aimant avec F.E.M.M


    Cette fois c'est bon, j'ai validé.

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  24. #19
    phuphus

    Re : Simuler un Electro-aimant avec F.E.M.M

    Bonsoir,

    merci à tous les modérateurs qui se sont occupés des problèmes de pièce jointe.

    J'ai repris ton modèle, il commence à être correct. Il reste encore à :
    - virer l'aimantation rémanente des parties ferreuses
    - mettre un fer non linéaire avec saturation
    - mettre les bonnes conditions aux limites (l'induction nulle sur l'axe de symétrie ne sert à rien, et même si cela sera à peu près inutile il serait bon de mettre une condition de type impédance sur la frontière)

  25. #20
    fxnh90

    Re : Simuler un Electro-aimant avec F.E.M.M

    Bonsoir,

    Comment fait on pour mettre une impédance sur la frontière ? Je n'arrive pas a sélectionner la frontière en arc de cercle.
    Merci

    Cordialement

  26. #21
    phuphus

    Re : Simuler un Electro-aimant avec F.E.M.M

    Bonsoir,

    Citation Envoyé par fxnh90 Voir le message
    Comment fait on pour mettre une impédance sur la frontière ? Je n'arrive pas a sélectionner la frontière en arc de cercle.
    Comme ceci :
    Citation Envoyé par phuphus
    - mettre les bonnes conditions aux limites, va voir ici p.5 :

    http://www.femm.info/Archives/doc/tutorial-magnetic.pdf

  27. #22
    fxnh90

    Re : Simuler un Electro-aimant avec F.E.M.M

    Bonjour,

    Merci de prendre le temps de m'aider.
    Je pense avoir modifié tout ce que vous m'avez dit, je joins une PJ.

    Cordialement
    Fichiers attachés Fichiers attachés

  28. #23
    phuphus

    Re : Simuler un Electro-aimant avec F.E.M.M

    Bonsoir,

    ça ressemble à quelque chose de bien. Quelques petites détails, mais qui ne changeront que très peu ton résultat :
    - l'induction nulle sur l'axe ne sert à rien
    - tu as oublié la valeur du coefficient c0 pour ta condition mixte sur la frontière
    - tu peux virer la source de courant pour le matériau du bobinage, elle est "écrasée" par le circuit
    - maille un poil plus fin : 5mm max pour tous les domaines

    Dans tous les cas, la force ne changera plus beaucoup, aux alentours de 2 800 N. Est-ce en accord avec tes mesures ?

  29. #24
    fxnh90

    Re : Simuler un Electro-aimant avec F.E.M.M

    Bonsoir,

    Merci beaucoup.
    Je vais modifier tout ça demain pour avoir la valeur la plus juste.
    J'ai des mesures peu fiables qui n'ont pas était réalisé par moi et pas sur ce modèle.
    Le modèle présenté va être construit dans les semaines a venir et les tests juste après.
    J'espère arrivé a cette valeur sachant que 2000 N est la valeur minimal a atteindre.
    Je vous tiendrez informé, comme ça vous pourrez avoir une idée de la justesse des calcules.

    Cordialement

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  31. #25
    fxnh90

    Re : Simuler un Electro-aimant avec F.E.M.M

    Bonjour,

    J'ai mis c0 avec un fer pur ayant une perméabilité de 3500 je trouve 0.75.
    Par contre si je vire la source de courant je trouve des valeurs extrements faible de l'ordre de e-26 N.
    Mais en gardant le courant a 0.9A comme il devrait l'être en réelle je trouve environ 2800N, un peu moins.

    Cordialement

  32. #26
    fxnh90

    Re : Simuler un Electro-aimant avec F.E.M.M

    Bonjour,
    Je viens de réaliser les essais et je suis très loin des valeurs calculé, ça ne dépasse pas les 900N.
    Parallèlement avec un noyau plat on trouve beaucoup plus 1700N environ.

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