Modèlisation d'un prototype et commande vectorielle avec et sans capteur mécanique du moteur couple

INTRODUCTION GENERALE

1

CHAPITRE 1 : 3

PRESENTATION ET MODELISATION DU

PROTOTYPE

1 INTRODUCTION. 5

2 PRESENTATION DU PROTOTYPE. 5

2.1 Les machines à réluctance variable, cylindrique (MRV cylindrique) : 5

2.2 Les machines à réluctance variable polydiscoïdes : 6

2.3 Les machines à réluctance variable polydiscoïdes et à aimants 6

permanents :

2.4 Constitution du moteur FINTRONIC : 7

3 MODELISATION DU PROTOTYPE. 13

3.1 Conventions et hypothèses : 14

3.2 Mise en équations du moteur à l'étude dans le repère (a_s, b_s, c_s) : 15

3.3 Problèmes liés à la résolution des équations dans le repère (a_s, b_s, c_s) : 18

3.4 Equations mécaniques : 19

3.5 Modèle du moteur dans le référentiel de PARK : 20

3.6 Remarques sur la transformation de Park et du système résultant : 25

4 CONCLUSION 27

CHAPITRE 2 : 28

ESSAIS ET VALIDATION DU MODELE

1 INTRODUCTION. 29

2 DETERMINATION NUMERIQUE DES ELEMENTS DU 29

MODELE.

2.1 Essai à vide du moteur en fonctionnement générateur : 29

2.2 Essai avec les enroulements statoriques en court-circuit : 32

2.3 Essai à vide du moteur FINTRONIC en fonctionnement moteur : 34

2.4 Essai de ralentissement du moteur fonctionnant à vide : 35

2.5 Essai d'échauffement du moteur FINTRONIC : 38

2.6 Paramètres du modèle : 39

3 ESSAIS EN CHARGE EN FONCTIONNEMENT MOTEUR. 40

3.1 Remarques sur les essais en charges : 41

3.2 Résultats obtenus pour U_ab=340volts et T_u=138N.m : 43

4 SIMULATIONS EN BOUCLE OUVERTE ET VALIDATION 44

DU MODELE.

4.1 Modèle mathématique du moteur et valeur numérique des paramétres : 44

4.2 Simulations en boucle ouverte : 46

4.3 Validation du modèle : 51

5 CONCLUSION. 51

CHAPITRE 3 : 53

COMMANDE VECTORIELLE AVEC CAPTEUR
MECANIQUE

1 OBJET. 54

2 PREAMBULE. 54

2.1 Le moteur synchrone : 54

2.2 Commande du moteur FINTRONIC, en courant ou en tension ? : 54

2.3 Principe de la commande en tension et de l'autopilotage du moteur : 55

2.4 Contrôle par la tension du couple électromagnétique : 56

3 MODELE D'ETAT DU MOTEUR ET CHOIX DES VARIABLES 57

D'ETATS

3.1 Définition et notations : 57

3.2 Choix des variables d'états : 58

3.3 Détermination du système d'états et schéma fonctionnel : 60

4 ETUDE DE LA REGULATION DES COURANTS DE PARK. 62

4.1 Etude du découpleur linéarisant : 62

4.2 Autre solution de découplage : 66

4.3 Etude comparative des 2 découpleurs : 67

4.4 Boucle fermée avec correction sur les courants : 68

5 REGULATION DE VITESSE. 69

5.1 Choix d'une régulation de vitesse : 69

5.2 Schéma-blocs de l'ensemble Moteur/Machine/Régulations : 69

6 ONDULEUR DE TENSION. 71

6.1 Généralités : 71

6.2 Onduleur à commande en M.L.I : 72

6.3 Commande en couple avec un onduleur de tension à 73

M.L.I./Simulations:

6.4 Commande en vitesse avec un onduleur de tension à M.L.I./Simulation: 76