Plaque à induction et modélisation avec FEMM

[acomsa69]

Bonjour à tous,
Je suis étudiant en 2ème année de prépa scientifique, et pour mes concours je dois réaliser un TIPE (travail d'initiative personnelle encadré), sorte de TPE niveau prépa.
Le sujet que j'ai choisi est l'optimisation du rendement d'une plaque à induction, en faisant des modélisation informatiques avec le logiciel FEMM.

Pour comprendre précisément la configuration d'une plaque à induction, j'en ai acheté une d'occasion. J'ai donc fait des modélisations sur FEMM de l'inducteur de la plaque.
Cependant, dans FEMM, lorsqu'on configure le courant qui traverse une spire, le logiciel demande simplement la fréquence et l'amplitude ce courant.
Or ces données ne sont pas fournies dans la notice de la plaque que j'ai achetée..
J'aimerais donc mesurer moi-même l'amplitude et la fréquence de l'intensité de la bobine de la plaque.

Pour la fréquence je pensais utiliser une bobine de labo et mesurer la tension à ses bornes pour avoir la fréquence des courants induits, qui est la même.

Par contre pour l'amplitude du courant dans la bobine de la plaque, je n'ai ai trouvé aucune méthode.. C'est pourquoi je viens demander votre aide : quelqu'un connaît une méthode ?

Merci
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[LPFR]

Bonjour.
Votre méthode pour mesurer la fréquence est la bonne. Je l’ai utilisée pour mesurer (par curiosité) la fréquence de ma plaque à induction et je suis tombé pile sur 20 kHz.
Mais je ne vois pas de moyen de mesurer le courant sans ouvrir la plaque et ajouter une petite (en valeur) résistance en série avec l’alimentation de la bobine.

Par contre, je vois mal le sujet. Je ne vois pas quel sont les paramètres que vous pourriez changer pour faire mieux que ce que les fabricants font
Au revoir.

[acomsa69]

Merci pour la réponse et je verrai avec mon prof de physique pour cette mesure d'intensité ! Mais j'ai peur qu'il refuse car ce n'est pas sans risques...
Disons que le but de mon travail n'est pas d'améliorer la plaque mais plus d'expliquer pourquoi tels ou tels matériaux/configs ont été choisies dans sa conception, et faire des comparaisons.

Une des facettes que je veux étudier est l'utilisation des ferrites. En effets, des ferrites sont placés sous la bobine afin de mieux guider les lignes de champs :

IMG_0625.jpg
IMG_0623.jpg

Et voici la modélisation que j'ai faite sur FEMM :

femmferrite.png

Il s'agit d'une coupe perpendiculaire à l'axe orthoradial. On peut voir de haut en bas ; la casserole, l'inducteur (28 spires traversées par un courant de 1A à 25kHz) , et le ferrite.
On peut voir les lignes de champ magnétique, et l'échelle de couleur indique la norme des vecteurs densité de courant, afin de faire apparaître les courants de Foucault.
Je veux faire une comparaison avec ou sans le ferrite.

Voilà et dans le cadre de cette étude j'ai une question :
Sauriez-vous où je pourrais trouver un "formulaire" de matériaux ferromagnétiques doux non conducteurs, avec des données telles que leur perméabilité et leurs résistivité ? J'ai vraiment cherché partout et j'ai rien trouvé..
C'est pour savoir comment paramétrer le matériau du ferrite dans le logiciel..

Merci à vous !

[LPFR]

...
Disons que le but de mon travail n'est pas d'améliorer la plaque mais plus d'expliquer pourquoi tels ou tels matériaux/configs ont été choisies dans sa conception, et faire des comparaisons.
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C’est nettement mieux rédigé ainsi.

J’imagine que si les ferrites pouvient améliorer le fonctionnement, les constructeurs les auraient utilisées.

Quand vous ne trouvez pas en français, cherchez en anglais (le choix est plus de 100 fois plus grand). Cherchez [ferrite properties] est vous trouverez un tas de liens, comme celui-ci (ce n’est qu’un exemple) :
https://www.google.fr/url?sa=t&rct=j...uRIARQ&cad=rja

Le choix est énorme. Ce qui est commode dans votre cas est que votre fréquence est basse et pratiquement toutes les ferrites on peu de pertes à ces fréquences.
Par contre il faut tenir compte du champ maximum admissible. Car au delà, le µ tombe misérablement.
A+

[A voir en vidéo sur Futura]

[acomsa69]

Ok merci j'ai suivi tes conseils et j'ai trouvé plein de trucs

J'ai une autre question :
Voilà le contexte : J'aimerais calculer le rendement de l'échange de puissance entre la bobine et la casserole dans ma modélisation avec FEMM
Il s'agirait selon moi du rapport :

(Puissance dissipée par effet Joule dans la casserole) / (puissance électrique fournie à la bobine)

Pour la puissance dissipée dans la casserole c'est facile, il suffit d'intégrer les ''resistive losses'' dans la casserole.

Par contre pour la puissance fournie, je ne vois pas du tout comment faire avec FEMM.
Je pensais utiliser le modèle suivant :
La puissance fournie vaut
P = r*i^2 + (d/dt)(1/2*L*i^2)
Puis j'utilise <P> pour le rendement
L est l'inductance de la bobine qui se détermine analytiquement

Voilà est-ce que ce modèle est valable selon vous ?

[acomsa69]

Ou est-ce que quelqu'un a simplement une idée de comment déterminer ce rendement avec FEMM ?