Rev. Phys. Appl. (Paris) 23, 1397-1404 (1988)
DOI: 10.1051/rphysap:019880023080139700

Formulation analytique tridimensionnelle du champ magnétique dans une machine discoïde homopolaire saturée

F.M. Sargos, A. Rezzoug et M. T. Attaf

Ecole Nationale Supérieure d'Electricité et de Mécanique, Laboratoire G.R.E.E.N., CNRS, UA 841, B.P. 850, 54 011 Nancy Cedex, France

Abstract
A three dimensional analytical method for calculating the magnetic field in an oversaturated synchronous machine is outlined. The expressions of the flux density three components are derived from the scalar potential due to a distribution of magnets in the shape of cylindrical sectors. For an easier computation these expressions are transformed, then expanded in series of Chebychev's polynomials. The method offers a good accuracy, provided that some precautions are observed in areas of discontinuity. Many results are presented.

Résumé
Les auteurs présentent une méthode analytique tridimensionnelle permettant de calculer le champ électrostatique d'une distribution circulaire de secteurs de disques chargés superficiellement, et par analogie le champ dû à une distribution équivalente de masses magnétiques. Les expressions des trois composantes de l'induction sont dérivées de celle du potentiel scalaire, lui-même développé en série de Fourier. Pour rendre leur calcul numérique plus aisé, ces expressions sont développées en séries de polynômes de Tchebychev. La méthode s'avère d'une grande efficacité, mais certaines précautions doivent être observées au voisinage des faces chargées. De nombreux résultats sont donnés, ainsi qu'une application de cette méthode à une machine à disques (SUPERSAT ). Une extension à d'autres types de machines à flux axial est également possible.

PACS
8310D - Synchronous machines.
8320 - D.C. machines.

Key words
homopolar machines -- magnetic fields -- synchronous machines -- magnetic flux density -- saturated homopolar discoid machine -- three dimensional analytical method -- magnetic field -- oversaturated synchronous machine -- Chebychev's polynomials