INTRODUCTION GENERALE
L'évolution rapide et incessante des interrupteurs de
puissance et des micro-contrôleurs a multiprocesseurs a permis
d'améliorer considérablement les capacités et les
possibilités des nouveaux convertisseurs électroniques de
puissances. A raison de ces nouveaux moyens, les machines a réluctance
variable ont retrouvé, depuis quelques années, un regain
d'intérêt. Cet intérêt est devenu d'autant plus
important que les applications actuelles, telles que la traction
électrique et la robotique, demandent des moteurs lents, a forts couples
et a structure légère de surcroît. Or, seules les machines
a réluctance variable sont capables, par leur principe technologique, de
répondre a ces trois exigences. De nombreux chercheurs essayent de
compenser ce manque par des commandes sophistiquées telle que la
commande vectorielle de flux sur les machines asynchrones. Néanmoins,
les résultats ne sont pas totalement concluants aux basses vitesses et
beaucoup de travail reste a faire sur le sujet. Les machines a
réluctance variable, utilisées la plupart du temps en moteur pas
a pas, sont généralement limitées en puissance et
présentent des inconvénients qui réduisent leurs
performances. Ces inconvénients sont principalement : Une
instabilité de fonctionnement a certaines fréquences, une
limitation du couple au démarrage, des accélérations
modestes et autres inconvénients de ce genre. Or, l'idée venue de
GEC-ALSTHOM MOTEURS Nancy, a été de concevoir une nouvelle
génération de machines a réluctance variable, capables de
satisfaire tous les domaines d'application qui nécessitent des moteurs a
couples spécifiques élevés aux faibles vitesses.
D'où la réalisation du
Moteur discoïde à réluctance
variable et à aimants permanents
alternés (MDRVAP)
MOTEUR FINTRONIC.
Ce type de moteur a besoin, néanmoins, d'une commande
performante, simple a réaliser qu'il faut élaborer. C'est
principalement le but de ce mémoire. Cette commande, demandée de
type vectoriel, devra dans une seconde étape, se dispenser du
capteur mécanique qui s'avère, a priori, nécessaire a ce
type de moteur. Pour réaliser cette étude et les travaux qui s'y
rajoutent, Monsieur Gérard CREMET, de la société
GEC-ALSTHOM MOTEURS, a mis a la disposition du laboratoire
d'électrotechnique de l'ESIM, le prototype du moteur discoïde,
baptisé:
Compte tenu de la diversité de cette étude, nous
avons choisi de diviser la rédaction de ce mémoire en quatre
parties essentielles :
· La première partie :"Présentation du
prototype et modélisation", est
réservée a la présentation du prototype, que nous avons
découvert sous tous ses aspects et a l'étude du modèle
mathématique du même prototype. Cette phase a été
déterminante pour la suite de cette étude. En effet, une mauvaise
reconnaissance du moteur, au départ, pouvait très vite remettre
en cause toutes les théories développées par la suite.
J'ai été contraint a démonter le moteur en pièces
détachées a cause de quelques problèmes mécaniques.
Cette opération a permis de découvrir les moindres détails
du moteur et de mieux apprécier la technologie du prototype.
· La deuxième partie de ce mémoire :
"Essais et validation du modèle", traite des
différents essais, effectués sur le moteur, afin de
déterminer la valeur numérique des paramètres du
modèle. De plus, cette partie d'étude a permis de vérifier
la validation du modèle mathématique en comparant les
résultats théoriques avec les résultats
expérimentaux.
· La troisième partie : "Commande vectorielle
avec capteur mécanique ", présente, après un choix
préalable d'une technique de commande, la commande dans son ensemble et
ses
constituants en considérant le capteur mécanique
parfait. On présente, dans cette partie de mémoire et pour
différents cas et modes de fonctionnement (régulation en vitesse,
régulation en couple), une série de simulations sous le logiciel
MATLAB-SIMULINK.
· On consacre la quatrième et dernière
partie de ce mémoire : "Commande sans capteur mécanique et
filtre de Kalman", au développement théorique d'une commande
sans capteur du prototype utilisant un reconstructeur d'état du
type FILTRE DE KALMAN.
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