Calculation of Copper Losses in Case of Litz and Twisted Wires. 2D Modeling and Application for Switched Reluctance Machine - Archive ouverte HAL Access content directly
Journal Articles European Journal of Electrical Engineering Year : 2016

Calculation of Copper Losses in Case of Litz and Twisted Wires. 2D Modeling and Application for Switched Reluctance Machine

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Abstract

The strong correlation between the level of eddy current losses and the winding geometry shows the necessity to pay attention to the manner of disposition of coils in machine slots. The conductor type, whether it is solid or stranded, also has a crucial influence. Since the transposition of winding strands reduces the degree of skin and proximity effects, it is a recommended solution to reduce eddy current losses. This article suggests an electromagnetic analysis of complex stranded conductors such as Litz and twisted wires. Each conductor is decomposed into individual strands that are twisted or woven in the slot throughout the length of the machine. Combined with several electric circuit relationships that interpret the transposition of the strands, a 2D finite element model is developed in this article so that the copper losses in each strand can be calculated individually.
La forte corrélation entre le niveau des pertes par courants de Foucault et la géométrie des enroulements montre la nécessité de porter une attention particulière sur la manière de disposer les spires dans l’encoche d’une machine et sur le type du conducteur utilisé s’il s’agit d’un conducteur massif ou d’un conducteur multi filamentaire. Puisque la transposition des filaments d’un conducteur réduit les effets de peau et de proximité, elle est recommandée comme solution pour diminuer les pertes par courants de Foucault. Cet article propose une analyse électromagnétique des conducteurs complexes tels que les fils de Litz et les fils torsadés. Chaque conducteur est décomposé en des filaments qui sont torsadés ou tressés entre eux au sein de l’encoche. Un modèle par éléments finis 2D, combiné à des relations de type circuit interprétant la transposition des filaments, est présenté dans cet article, il permet de calculer les pertes cuivre dans chaque fil individuellement.
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Dates and versions

hal-01531366 , version 1 (27-10-2020)

Identifiers

Cite

Moustafa Al Eit, Frédéric Bouillault, Laurent Santandrea, Claude Marchand, Guillaume Krebs. Calculation of Copper Losses in Case of Litz and Twisted Wires. 2D Modeling and Application for Switched Reluctance Machine. European Journal of Electrical Engineering, 2016, 18 (3-4), ⟨10.3166/ejee.18.179-197⟩. ⟨hal-01531366⟩
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