Simulation du comportement thermique en régime permanent d'un moteur asynchrone à refroidissement extérieur. Etude par éléments finis

(Reçu le 17 mars 1994, révisé et accepté le 3 juin 1994)

Abstract
The steady state thermal modelling of an 4 kW asynchronous motor is realized. A design has been made thanks to the Flux2D finite element magnetic calculus software converted into a resolution tool of the heat equation. This last is used to simulate the heat flux in fluid and solid areas. A 3D study is effected thanks to two 2D studies. The first concerns a radial view (perpendicular to the mechanical axis) whereas the second is effected for an axial view (parallel to the mechanical axis). Thermal conductivities of the materials and thermal contact resistances of the motor are determined through two different tests creating different overheatings. The first is made with a sinewave supply and pre-determine the thermophysical parameters. The second effected with direct current supplies at the rotor and the stator is used to validate these last parameters.

Résumé
On réalise l'étude du comportement thermique en régime permanent d'un moteur asynchrone de 4 kW. Le logiciel de calculs magnétiques par éléments finis flux2D est converti en un outil de résolution de l'équation de la chaleur. Cette dernière équation sert à simuler les transferts thermiques tant dans les domaines fluides que solides. Une pseudo-étude tridimensionnelle est réalisée par le biais de deux études bidimensionnelles : la première effectuée suivant un plan radial (plan perpendiculaire à l'axe du moteur) et la seconde suivant un plan axial (plan parallèle à l'axe). Les conductivités des matériaux et des résistances thermiques de contact composant le moteur sont déterminées à l'aide de deux types d'essais qui induisent des échauffements différents. Le premier est réalisé avec une alimentation sinusoïdale et sert à prédéterminer les paramètres thermophysiques. Le second est effectué avec des alimentations à courant continu tant au stator qu'au rotor et a pour rôle la validation de ces paramètres.