Etude comparative de l’échauffement dans un toron de 12 fils pour 3 dispositions données

Julien Petitgirard^1, ⋆, Philippe Baucour¹, Didier Chamagne¹, Eric Fouillien², Jean-Christophe Delmare², Dominique Mosser^2
⋆ : julien.petitgirard@mpsa.com
¹ FEMTO-ST Institute, Univ. Bourgogne Franche-Comté, CNRS Parc technologique, 2 avenue Jean Moulin - 90000 Belfort, France
² PSA Groupe, Centre Technique de Vélizy A, Route de Gisy - 78140 Vélizy-Villacoublay
Mots clés : faisceau électrique, toron de fil, échauffement, expérimental, dispositions aléatoires
Résumé :

Les faisceaux électriques dans les moyens de transport doivent répondre à de plus en plus d’exigences et de contraintes tel que l’augmentation du nombre de fils liée à la complexité croissante des systèmes embarqués, la diversité importante compte tenu des différentes configurations proposées aux clients, la variabilité de l’environnement thermique, la réduction de l’espace disponible pour le cheminement.

En vue de dimensionner les faisceaux de manière optimale (en termes de qualité, de coût, de durabilité et de sûreté de fonctionnement), il est important de comprendre le comportement thermique interne au toron. Le processus de fabrication des faisceaux étant principalement manuel, il induit une variabilité importante dans la position des fils au sein des torons. De plus, la présence de fils dits de "communication" très peu alimentés peut servir de dissipateur thermique tandis que la présence de fils dits de "puissance" favorise l’échauffement thermique.

Des essais expérimentaux sont présentés afin d’apprécier le comportement thermique d’un toron de 12 fils dont 6 sont alimentés. Les torons ont été peignés afin d’obtenir 3 dispositions maîtrisées qui ont été testées. Le but de cette étude est de montrer l’impact de la position des fils alimentés dans un toron. Dans un premier cas, les fils alimentés sont concentrés vers le centre du toron. Dans un deuxième cas, les fils alimentés sont positionnés l’extérieur du toron et dans un dernier cas, les fils de faibles sections (alimentés ou non) sont concentrés au centre.

Cette étude montre un niveau d’échauffement différent notable dans les fils non alimentés. De plus, il est possible de projeter une tendance de disposition à privilégier pour mieux distribuer la chaleur générée par effet Joule.

Cette étude expérimentale est complétée par une comparaison avec un modèle thermique 2D. Ce modèle thermique est basé sur une résolution d’un réseau nodal qui permettra par la suite de se substituer à ces essais.

doi : https://doi.org/10.25855/SFT2020-082

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