Etude économique du projet

Après avoir finalisé la conception des cartes électroniques nous avons passé à une étude économique du projet en estimant le montant totale de l’achat et la fabrication de ces cartes dans le tableau suivant :

Table 4: Montant total de la fabrication des cartes

Conclusion

Afin de réaliser notre module électronique de variation de vitesse, nous avons passé par la simulation et la conception des cartes électroniques (carte de puissance, carte d’alimentation, carte de commande, carte d’isolation), l’identification et le choix des composants électroniques qui constituent les cartes.

Carte composants prix Totale

 Carte

Conclusion générale

Le produit réalisé dans le cadre de notre projet est un système électronique permettant de varier la vitesse d’un moteur asynchrone triphasé : c’est un variateur de vitesse qui se base sur le principe de la commande MLI sinus triangle.

Dans ce contexte, nous avons réparti nos travaux en quatre parties principales :

Nous avons présenté dans le 1er chapitre, le cadre général du projet, l’objectif de cette réalisation et le cahier des charges et son environnement.

Nous avons étudié dans le 2ème chapitre, le moteur asynchrone triphasé, ensuite la partie de puissance du variateur et les différentes stratégies de commande des onduleurs, enfin nous donnons une description sur la carte ARDUINO qui va générer le signal MLI.

Nous avons simulé dans le 3^ème chapitre l’onduleur triphasé et sa technique de commande MLIsinusoïdale- triangulairesur le logiciel PSIM.

Le dernier chapitre a été consacré aux travaux développés, ces travaux comprennent un volet pratiquecomposé de la conception et simulation des cartes électroniques, réalisé avec un logiciel de simulation. De plus nous avons spécifié les différents composants électroniques constituants les cartes. Enfin nous avons établis la structure du programme Arduino.

Ce travail a utilisé une technologie de la variation de vitesse d’un moteur asynchrone triphasépour assurer des fonctions bien déterminés pour des activités industrielles.

Comme perspective, ce projet peut être enrichis sur divers plans, par une étude approfondie afin d’améliorer la technique de commande MLI, et de créer une interface homme-machine

‘HMI’ à travers une application informatique ‘open-source’.

Ce variateur va être réalisé pratiquement par le centre dans le futur proche. Ce type de variateur à bas prix peut être un prototype commercialisablelocalement et à l’étranger.

Bibliographie

[1] Zahir Ait Ouali,Application des FPGA à la commande d’un moteur asynchrone.

[2]Guermache Hanane, Contrôle scalaire de moteur asynchrone à l'aide d'Arduino, 2014.

[3] Astalaseven, Eskimon et Olyte ; Arduino pour bien commencer en électronique et en programmation

Netographie

https://www.astuces-pratiques.fr/electronique/variateur-de-vitesse-moteur-230v-16a-realisation.

https://www.allaboutcircuits.com/projects/use-an-arduino-to-control-a-motor http://www.technologuepro.com/forum/m-24-63-re-etude-conception-variateur-vitesse.html&p=2#139

http://forums.futura-sciences.com/electronique/699991-onduleur-triphase-5.html

Annexes

Programme en C d’ARDUINO pour le variateur de vitesse

#include "avr/pgmspace.h"

#include "avr/io.h"

// table of 256 sine values / one sine period / stored in flash memory PROGMEM prog_ucharsine256[] =

#define cbi(sfr, bit) (_SFR_BYTE(sfr) &= ~_BV(bit))

#define sbi(sfr, bit) (_SFR_BYTE(sfr) |= _BV(bit))

#define PWM_OUT_1 11 // PWM output on pin 11

#define PWM_OUT_2 10 // PWM output on pin 10

#define PWM_OUT_3 9 // PWM output on pin 9

#define LED_PIN 13 // LED status on pin 13

#define TEST_PIN 7 // Scope trigger on pin 7

#define POTEN_IN 0 // Potentiometer on pin 0

#define OFFSET_1 85 // Offset for second-phase

#define OFFSET_2 170 // Offset for third-phase doubledfreq;

const double refclk = 31376.6; // measured

const uint64_t twoTo32 = pow(2, 32); // compute value at startup and use as constant // variables used inside interrupt service declared as voilatile

volatile uint8_t icnt; // var insideinterrupt volatile uint8_t icnt1; // var insideinterrupt

volatile uint8_t c4ms; // counter incremented every 4ms volatile uint32_t phase_accum; // pahse accumulator volatile uint32_t tword_m; // dds tuning word m

//******************************************************************

void setup() {

pinMode(LED_PIN, OUTPUT); // sets the digital pin as output Serial.begin(115200); // connect to the serial port

Serial.println("DDS Test");

pinMode(TEST_PIN, OUTPUT); // sets the digital pin as output pinMode(PWM_OUT_1, OUTPUT); // PWM output / frequency output pinMode(PWM_OUT_2, OUTPUT); // PWM output / frequency output pinMode(PWM_OUT_3, OUTPUT); // PWM output / frequency output // Setup the timers

setup_timer1();

setup_timer2();

// disable interrupts to avoid timing distortion

cbi (TIMSK0, TOIE0); // disable Timer0 !!! delay() is now not available sbi (TIMSK2, TOIE2); // enable Timer2 Interrupt

dfreq = 1000.0; // initial output frequency = 1000.0 Hz

tword_m = twoTo32 * dfreq / refclk; // calulate DDS new tuning word }

dfreq = analogRead(POTEN_IN); // read Poti on analog pin 0 to adjust output frequency from 0..1023 Hz cbi (TIMSK2, TOIE2); // disble Timer2 Interrupt

tword_m = twoTo32 * dfreq / refclk; // calulate DDS new tuning word sbi (TIMSK2, TOIE2); // enable Timer2 Interrupt

Serial.print(dfreq);

// set prscaler to 1, PWM mode to phase correct PWM, 16000000/512 = 31.25kHz clock void setup_timer1(void)

{

// Timer1 Clock Prescalerto : 1 sbi (TCCR1B, CS10);

cbi (TCCR1B, CS11);

cbi (TCCR1B, CS12);

// Timer0 PWM Mode set to Phase Correct PWM cbi (TCCR1A, COM1A0); // clear Compare Match sbi (TCCR1A, COM1A1);

cbi (TCCR1A, COM1B0); // clear Compare Match sbi (TCCR1A, COM1B1);

sbi (TCCR1A, WGM10); // Mode 1 / Phase Correct PWM

// set prscaler to 1, PWM mode to phase correct PWM, 16000000/512 = 31.25kHz clock void setup_timer2(void)

{

// Timer2 Clock Prescaler to: 1 sbi (TCCR2B, CS20);

cbi (TCCR2B, CS21);

cbi (TCCR2B, CS22);

// Timer2 PWM Mode set to Phase Correct PWM cbi (TCCR2A, COM2A0); // clear Compare Match sbi (TCCR2A, COM2A1);

sbi (TCCR2A, WGM20); // Mode 1 / Phase Correct PWM cbi (TCCR2A, WGM21);

cbi (TCCR2B, WGM22);

}

//******************************************************************

// Timer2 Interrupt Service at 31.25kHz = 32us

// this is the timebase REFCLOCK for the DDS generator // FOUT = (M (REFCLK)) / (2 exp 32)

// runtime: 8 microseconds (inclusive push and pop) ISR (TIMER2_OVF_vect)

{

sbi(PORTD, TEST_PIN); // Test / set PORTD,TEST_PIN high to observe timing with a oscope phase_accum += tword_m; // soft DDS, phase accu with 32 bits

icnt = phase_accum>> 24; // use upper 8 bits for phase accu as frequency information

OCR2A = pgm_read_byte_near(sine256 + icnt); // read value fron ROM sine table and send to PWM DAC OCR1A = pgm_read_byte_near(sine256 + (uint8_t)(icnt + OFFSET_1));

OCR1B = pgm_read_byte_near(sine256 + (uint8_t)(icnt + OFFSET_2));

if (icnt1++ == 125) // increment variable c4ms every 4 milliseconds {

c4ms++;

icnt1 = 0;

}

cbi(PORTD, TEST_PIN); // reset PORTD,TEST_PIN }

Résumé

Abstract

Les variateurs de vitesse garantissent les meilleures performances exigées des moteurs dans des domaines d’application variés. Ceci est possible grâce à l’utilisation de stratégies de commande efficaces et à de nombreuses fonctionnalités intégrées. Notre projet est consacré à l’étude et la réalisation d’une carte électronique pour la commande de la variation de vitesse de rotation d’un moteur asynchrone triphasé et cela à travers la modélisation et la simulation de la commande d’un onduleur par carte arduino d’un signal MLI sinus triangle (Modulation de Largeur d’Impulsions).Cette étude est finalisé par une étude économique.

Mots clés : Moteur asynchrone triphasé, MLI, Onduleur, Carte électronique

Variable speed drives guarantee the best performance required of motors in a wide range of applications. This is achieved through the use of efficient control strategies and many built-in features. The goal of our project is the study and realization of an electronic board for the control and variation of rotation speed of a three-phase asynchronous motor. Through the modeling and simulation of an inverter with Arduino command card, and using signal MLI sine-triangle modulation (Modulation of Pulse Width). This study is finalized by an economic study.

Keywords: Three-phase asynchronous motor, PWM, Inverter, Electronic card