Modelisation Electromagnetique D Un Actionneur Asynchrone En Vue De Sa Commande
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Modélisation électromagnétique d'un actionneur asynchrone en vue de sa commande
Le moteur asynchrone est largement utilisé dans les entraînements à vitesse variable, que ce soit dans le domaine de grande puissance (traction) ou de moyenne puissance (actionneur électrique). L'élaboration d'un modèle électrique fidèle revêt une importance capitale pour la réalisation d'une commande vectorielle performante. Dans ce travail nous présentons une prédétermination des paramètres électriques d'un moteur asynchrone à cage à partir d'une modélisation électromagnétique de la machine par la méthode des éléments finis (MEF°. Ce modèle permet de tenir en compte la géométrie de la machine, l'effet de la fréquence des courants induits et l'influence de la saturation des matériaux ferromagnétiques
Modélisation d'un actionneur asynchrone et de sa commande vectorielle par réseaux de perméances
La modélisation des systèmes électromagnétiques est envisagée dans ce travail par l'association de deux méthodes : la méthode des réseaux de perméances d'une part et la méthode bond-graph d'autre part. L'approche par les réseaux de perméances consiste à associer à un système un circuit magnétique équivalent comportant des sources (sources de force magnétomotrice et de dérivée de flux magnétique) et des perméances. Pour ce faire, une étude préalable par un logiciel de simulation par la méthode des éléments finis permet d'établir la topologie des tubes de flux auxquels seront associées les perméances du circuit magnétique équivalent et de calculer les valeurs de ces dernières. Les perméances sont par ailleurs variables en fonction du flux afin de prendre en compte la saturation magnétique. La technique bond-graph permet d'étudier par une même approche les parties électrique, magnétique et mécanique du système en assurant le couplage entre ces domaines. Cette méthode autorise le regroupement sur un schéma unique de l'ensemble des sous-systèmes liés à chaque discipline rencontrée au cours du problème. La méthode décrite est appliquée à la modélisation d'un moteur asynchrone à cage d'écureuil alimente par une source sinusoïdale ; les résultats obtenus sont dans un premier temps comparés aux résultats issus d'un calcul par éléments finis, ainsi qu'a ceux donnés par la modélisation analytique. Des essais expérimentaux viennent corroborer dans un deuxième temps ces résultats. Au vu des temps de calcul nécessaires, cette étude permet de placer la méthode des réseaux de perméances comme un bon compromis du point de vue rapidité d'exécution-précision des résultats par rapport aux méthodes classiques. La simulation de la commande vectorielle de la machine dans son environnement est ensuite envisagée. Ce type de commande est élaboré à partir d'un modèle simplifié de la machine, ne prenant pas en compte la non-linéarité des matériaux magnétiques. La méthode utilisée permet quant à elle la considération de cet effet. Le modèle proposé permet donc l'étude du comportement de la machine face à son environnement de commande et met donc notamment en évidence les disfonctionnements consécutifs à la saturation magnétique.
Linear Synchronous Motors
Considered to be the first book devoted to the subject, Linear Synchronous Motors: Transportation and Automation Systems, Second Edition evaluates the state of the art, demonstrating the technological innovations that are improving the design, construction, and performance of modern control systems. This new edition not only illustrates the development of linear synchronous motor drives, but it also discusses useful techniques for selecting a motor that will meet the specific requirements of linear electrical drives. New Features for the Second Edition: Several updated and expanded sections, as well as two new chapters on FEM Even more numerical examples, calculations, and mathematical models Broadened target audience that includes researchers, scientists, students, and more Evaluating trends and practical techniques for achieving optimal system performance, the authors showcase ready-to-implement solutions for common roadblocks in this process. The book presents fundamental equations and calculations used to determine and evaluate system operation, efficiency, and reliability, with an exploration of modern computer-aided design of linear synchronous motors, including the finite element approach. It covers topics such as linear sensors and stepping motors, magnetic levitation systems, elevators, and factory automation systems. It also features case studies on flat PM, tubular PM, air-cored, and hybrid linear synchronous motors, as well as 3D finite element method analysis of tubular linear reluctance motors, and linear oscillatory actuators. With such an exceptional presentation of practical tools and conceptual illustrations, this volume is an especially powerful resource. It will benefit readers from all walks by providing numerical examples, models, guidelines, and diagrams to help develop a clear understanding of linear synchronous motor operations, characteristics, and much more.