Etude comparative des différentes commandes par accélération du champ d’une machine à induction
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Date
2011
Authors
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Publisher
Université Oum El Bouaghi
Abstract
Dans beaucoup d'applications à vitesse variable, comme par exemple la traction ferroviaire
(TGV, Eurostar), la machine asynchrone tend à se substituer à la machine à courant continu.
Cette évolution, motivée par d'indéniables qualités de robustesse et de fiabilité, est permise
grâce aux convertisseurs de puissance et d'électronique de commande. Toutefois, un problème
majeur demeure : la stationnarité du modèle de la machine, indispensable à la conception de
son dispositif de commande, n'est pas assurée.
A partir du modèle supposé stationnaire le plus simple issu de la transformation de Park,
plusieurs stratégies de commande vectorielle de la machine sont possibles, découlant de la
manière dont sont déterminés, en temps réel, le flux et le couple, grandeurs non mesurables.
Chacune de ces stratégies présente des qualités de robustesse et de précision dans un domaine
particulier d'utilisation.
L’étude qui vient d’être faite nous a permis d’implanter sur une machine asynchrone de
moyenne puissance, trois types de commandes, commande vectorielle par orientation du flux
rotorique, la commande scalaire et la commande directe du couple DTC.
Le premier chapitre consiste à étudier les concepts théoriques de la modélisation de la
machine asynchrone. A partir des représentations vectorielles de la machine à induction dans
les références liées au stator, ou rotor, ou champ tournant, ainsi qu’une simulation du modèle
moteur lié au référentiel fixe par rapport au tournant.
Le deuxième chapitre consiste à valider la commande scalaire. Cette commande présente le
contrôle du couple électromagnétique seulement en régime permanent. Le flux doit être
maintenu dans une large plage égale à sa valeur nominale correspondant au maintien du
rapport V/f=constant. De part son fondement, cette technique est sensible dans les phases
transitoires aux variations paramétriques à savoir la résistance rotorique. Ainsi le flux n’est
pas entièrement découplé du couple et de la vitesse.
Le troisième chapitre consiste à expliquer les principes du contrôle vectoriel à flux orienté en
se limitant plus particulièrement dans cette partie à la commande indirecte à flux rotorique
orienté pour une alimentation en courant, ainsi qu’une simulation des structures de
commandes.Le quatrième chapitre consiste en une analyse théorique des principes du contrôle directe du
couple, ainsi une synthèse avec une simulation de la structure de commande. Les résultats
qu’on a obtenus peuvent montrer que cette structure de contrôle fournit une réponse
dynamique identique à celle d’un moteur à courant continu. Elle améliore le contrôle du
moteur et permet une régulation de couple performante (précision dynamique de la régulation
du couple électromagnétique).
A travers ces différents chapitres on met en exergue le phénomène d’accélération du champ.
Comme il sera montré aussi la possibilité d’implantation de deux commandes en un même
programme et par un switcher on fera le passage d’une commande soit disant performante
vers une autre moins performantes par la synchronisation du champ. Des simulations ont été
montées sous SIMULINK/MATLAB en guise de validation des assertions données
précédemment et de toute évidence ils sont jugés satisfaisants