Modelisation Dynamique Et Commande D Une Machine Synchrone Double Etoile Alimentee Par Des Onduleurs Mli Fonctionnement En Mode Normal Et En Mode Degrade
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Control of Non-conventional Synchronous Motors
Classical synchronous motors are the most effective device to drive industrial production systems and robots with precision and rapidity. However, numerous applications require efficient controls in non-conventional situations. Firstly, this is the case with synchronous motors supplied by thyristor line-commutated inverters, or with synchronous motors with faults on one or several phases. Secondly, many drive systems use non-conventional motors such as polyphase (more than three phases) synchronous motors, synchronous motors with double excitation, permanent magnet linear synchronous motors, synchronous and switched reluctance motors, stepping motors and piezoelectric motors. This book presents efficient controls to improve the use of these non-conventional motors. Contents 1. Self-controlled Synchronous Motor: Principles of Function and Simplified Control Model, Francis Labrique and François Baudart. 2. Self-controlled Synchronous Motor: Dynamic Model Including the Behavior of Damper Windings and Commutation Overlap, Ernest Matagne. 3. Synchronous Machines in Degraded Mode, Damien Flieller, Ngac Ky Nguyen, Hervé Schwab and Guy Sturtzer. 4. Control of the Double-star Synchronous Machine Supplied by PWM Inverters, Mohamed Fouad Benkhoris. 5. Vectorial Modeling and Control of Multiphase Machines with Non-salient Poles Supplied by an Inverter, Xavier Kestelyn and Éric Semail. 6. Hybrid Excitation Synchronous Machines, Nicolas Patin and Lionel Vido. 7. Advanced Control of the Linear Synchronous Motor, Ghislain Remy and Pierre-Jean Barre. 8. Variable Reluctance Machines: Modeling and Control, Mickael Hilairet, Thierry Lubin and Abdelmounaïm Tounzi. 9. Control of the Stepping Motor, Bruno Robert and Moez Feki . 10. Control of Piezoelectric Actuators, Frédéric Giraud and Betty Lemaire-Semail.
Modélisation dynamique et commande d'une machine synchrone double étoile alimentée par des onduleurs MLI fonctionnement en mode normal et en mode dégradé
Ce mémoire traite de la modélisation dynamique en vue de la simulation et de la commande vectorielle des machines synchrones double étoile à pôles saillants alimentées par des onduleurs MLI. Grâce aux approches de modélisation développées, le modèle initial fortement couplé de la machine est ramené à un ensemble de modèles diphasés équivalents découplés magnétiquement. Ces approches de modélisation sont étendues au fonctionnement en mode dégradé de l'ensemble onduleur-machine. Un banc d'essais logiciel est développé pour simuler le comportement dynamique et analyser les problèmes spécifiques de l'ensemble convertisseur-machine fonctionnant soit en mode normal soit en mode dégradé. Afin de minimiser les ondulations du couple et les pertes en mode dégradé, des stratégies de commande ont été élaborées. Un algorithme de commande généralisé est proposé pour le contrôle du couple dans les deux modes de fonctionnement. Les différentes études ont été validées sur un banc d'essais expérimental
Commande à structure variable d'une machine asynchrone double étoile alimentée par deux onduleurs MLI
Lors de l'alimentation d'une machine polyphasée en général et double étoile en particulier par des onduleurs commandés par MLI, des courants de fortes amplitudes apparaissent à chaque demande de commutation. Du point de vue commande ces actionneurs sont des systèmes multi-variables fortement couplés. Les travaux présentés dans ce mémoire concernent l'étude d'une Machine Asynchrone Double Etoile (MADE) alimentée par deux onduleurs MLI. Ils traitent trois volets : dans le premier volet, nous élaborons une méthodologie pour la modélisation dynamique de la MADE. Après un passage en revue des différentes approches de modélisation, nous nous attardons sur la généralisation du formalisme vectoriel développé pour les machines polyphasées aux cas des machines multi-étoiles. Le deuxième volet de nos travaux concerne l'analyse comportementale de l'actionneur. Nous étudions l'influence des structures d'alimentation (onduleur deux ou trois niveaux) et de leurs commandes rapprochées (MLI) sur le comportement temporel de l'actionneur. Le troisième volet des travaux est dédié à la commande à structure variable par mode de glissement de l'actionneur. L'objectif des lois de commande recherchées est de gérer à la fois le contrôle du flux et du couple et la minimisation des courants circulant entre les deux étoiles. Une méthodologie pour la synthèse des lois de commande par mode de glissement est élaborée pour une machine triphasée puis étendue à la MADE. Finalement, afin de satisfaire l'objectif visé, nous proposons un algorithme de commande à structure variable basé sur la combinaison de la MLI vectorielle hexaphasée et de la commande par mode de glissement. Les études sont menées par simulation numérique et validées expérimentalement sur un banc d'essai réalisé au laboratoire.