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"""
Optimisation de la masse totale et des pertes fer d'un inductance
"""
__author__ = "Augustin GODINOT"
__license__ = "GPL"
__version__ = "1.0.0"
__maintainer__ = "Augustin GODINOT"
__email__ = "[email protected]"
__status__ = "Education"
from pprint import pprint
import numpy as np
from scipy.optimize import minimize
from inductance import Inductance
from optimisation import cuvette, mur
parametres = {
"hauteur": 0.1, # (en m)
"largeur": 0.1, # (en m)
"profondeur": 0.06, # (en m)
"largeur_dent": 0.0026, # (en m)
"hauteur_entrefer": 0.0006 # (en m)
}
contraintes = {
"energie_stockee": 4, # (en J)
"courant_max": 20, # (en A)
"j_max": 5e6, # (en A/m²)
"volume_max": 1.31e-3, # (en m^3)
}
variables = {
"masse_totale": 0, # (en kg)
"pertes_fer": 0 # (en J)
}
valeurs_params = []
valeurs_critere = []
def critere(parametres):
""" Fonction coût considérée pour le problème """
# Si la largeur totale de fer est supérieure à la largeur du transfo
if 2*parametres[4] >= parametres[1]:
return np.inf
A=Inductance({
"hauteur": parametres[0],
"largeur": parametres[1],
"l_active": parametres[2],
"entrefer": parametres[3],
"l_dent":parametres[4],
"k_b":0.4,
"j_max": contraintes['j_max'],
"i_max": contraintes['courant_max']
})
A.creation_FEMM()
A.creation_geometrie()
A.fit_zoom()
A.affectation_materiaux()
A.conditions_limites()
A.sauvegarde_simulation()
A.maillage()
A.simulation()
masse = A.masse_totale
energie = A.energie_stockee
TOL_NRJ = contraintes['energie_stockee']/4
crit = masse**2 + A.pertes_fer**2 \
+ cuvette(energie, contraintes['energie_stockee'], TOL_NRJ) \
+ mur(A.volume_externe, contraintes['volume_max'], 'droite') \
+ mur(A.l_dent, A.largeur/2, 'droite')
valeurs_critere.append(crit)
valeurs_params.append(parametres)
print(f'CRITERE {crit:6.3f} || ENERGIE {A.energie_stockee:.3f} || PARAMETRES {parametres}')
A.fermeture_simulation()
return crit
parametres_array = np.array([
parametres['hauteur'],
parametres['largeur'],
parametres['profondeur'],
parametres['largeur_dent'],
parametres['hauteur_entrefer']
])
A = Inductance({
"hauteur": parametres_array[0],
"largeur": parametres_array[1],
"l_active": parametres_array[2],
"entrefer": parametres_array[3],
"l_dent":parametres_array[4],
"k_b":0.4,
"j_max": contraintes['j_max'],
"i_max": contraintes['courant_max']
})
A.creation_FEMM()
A.creation_geometrie()
A.fit_zoom()
A.affectation_materiaux()
A.conditions_limites()
A.sauvegarde_simulation()
A.maillage()
A.simulation()
print(f'ENERGIE INITIALE : {A.energie_stockee}')
A.fermeture_simulation()
limites = [(0.001, None), (0.001, None), (0.001, None), (0.0001, None), (0.0001, None)]
result = minimize(
critere,
parametres_array,
method='L-BFGS-B',
bounds=limites,
options={
'ftol': 0.0001,
'disp': True,
'maxls': 20,
'eps': 0.0001,
#'stepmx': 1000
})
pprint(result)
pprint(valeurs_critere)
pprint(valeurs_params)
A=Inductance({
"hauteur": result.x[0],
"largeur": result.x[1],
"l_active": result.x[2],
"entrefer": result.x[3],
"l_dent":result.x[4],
"k_b":0.4,
"j_max": contraintes['j_max'],
"i_max": contraintes['courant_max']
})
A.creation_FEMM(display=True)
A.creation_geometrie()
A.fit_zoom()
A.affectation_materiaux()
A.conditions_limites()
A.sauvegarde_simulation()
A.maillage()
A.simulation()
print("L'energie de l'inductance est de {0:.3f} J".format(A.energie_stockee))
print("Le volume externe de l'inductance est de {0:.6f} m^3".format(A.volume_externe))
print("Le volume de fer de l'inductance est de {0:.6f} m^3".format(A.volume_fer))
print("Le volume de cuivre de l'inductance est de {0:.6f} m^3".format(A.volume_cuivre))
print("La masse de fer de l'inductance est de {0:.3f} kg".format(A.masse_fer))
print("La masse de cuivre de l'inductance est de {0:.3f} kg".format(A.masse_cuivre))
print("Les pertes Joule sont de {0:.1f} W".format(A.pertes_joule))
print("Les pertes fer sont de {0:.1f} W".format(A.pertes_fer))
# Fermeture de FEMM (à commenter si garder la fenêtre ouverte)
input()
A.fermeture_simulation()