Eur. Phys. J. AP 4, 303-314 (1998)
https://doi.org/10.1051/epjap:1998275

Modélisation et simulation des aimants sans fer à support cylindrique

¹ Centre de Recherche en Électrotechnique et Électronique de Belfort, 1 rue Morimont, 90008 Belfort Cedex, France
² Institut de Génie Énergétique, 2 avenue Jean Moulin, 90000 Belfort, France
³ GEC-ALSTHOM DEA-T, 3 avenue des Trois chênes, 90018 Belfort Cedex, France

Auteur de correspondance : djerdir@ige.univ-fcomte.fr

Reçu : 25 Mars 1998
Révisé : 23 Juillet 1998
Accepté : 23 Juillet 1998
15 Décembre 1998

Résumé

Dans cet article nous analysons un modèle mathématique pour les aimants cylindriques sans fer ainsi que la méthodologie de sa mise en point. Nous montrons comment les formules déduites de la loi de Biot et Savart et du modèle en question permettent d'exprimer, sous forme d'intégrales de fonctions analytiques, le champ, le potentiel vecteur et l'énergie magnétique propre. Nous développons la méthode de simulation issue du modèle et nous présentons son algorithme, les résultats d'étude de quelques exemples pratiques d'aimants, et une méthode systématique de traitement de têtes de bobines. Pour valider le modèle proposé, nous utilisons des configurations d'aimants simples dont les expressions du champ magnétique sont parfaitement connues, permettant de comparer les résultats obtenus.

Abstract

The aim of this paper is to analyse a proposed mathematical model of cylindrical magnets without core and to present a methodology for it's adjustment. The expressions deduced from Biot and Savart law and the model itself, allowing the computation of the magnetic field, the vector potential and the magnetic energy, are given. Furthermore a methodology and an algorithm are developed in order to simulate the magnets and coil heads. Some illustrative and practical examples are presented. Finally, the validity of the model has been checked out on two known simple configurations of magnets.