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Commande sans capteur de la machine asynchrone

Commande sans capteur de la machine asynchrone

ix Résumé : Les machines multiphasées sont de plus en plus utilisées dans les applications de puissances élevées pour des raisons de fiabilité et de segmentation de la puissance. La machine asynchrone double étoile (MASDE) faisait partie de ce type de machines.Il s‘agit d‘une machine qui possède deux enroulements statoriques triphasés identiques partageant le même stator. L‘idée maitresse derrière ce travail de recherche est la commande directe de couple (DTC) de la MASDE alimentée par deux onduleurs multiniveaux. En effet, les deux approches considérées en premier lieu sont la DTC classique et la DTC associée à un modulateur SVM (DTC-SVM). Ces dernières, appliquées sur la MASDE, donnent des résultats assez satisfaisants. Toutefois, afin de booster leur qualité de réglage, une autre variante de la DTC dite DTC-SVM-ANN basée sur les réseaux de neurones artificiels, est proposée. La commande DTC-SVM-ANN, connue par son identification efficace des vecteurs d‘états de commutation des interrupteurs, est capable d‘assurer un découplage notable entre le flux et le couple indépendamment des variations paramétriques. Enfin, une série de simulations ont été effectuées pour valider chacune des commandes suggérées.
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Commande par linéarisation entrée-sorties du couple et du flux de la machine asynchrone

Commande par linéarisation entrée-sorties du couple et du flux de la machine asynchrone

- La commande vectorielle est très sensible aux variations des paramètres, par contre moins sensible dans la commande par linéarisation entrées-sorties. Un inconvénient commun entre les deux commandes, est la supposition de la disponibilité de la totalité du vecteur d’état. Cependant, seuls les courants et les tensions statoriques qui sont mesurables. Pour résoudre ce problème, on a abouti à l’étude d’une commande par linéarisation entrées-sorties sans capteur mécanique basée sur l’introduction d’un observateur du flux rotorique distingue de modèle de référence de la machine afin de garder ces propriétés avec un mécanisme d’adaptation de la vitesse de rotation. La reconstruction des états non accessibles faite par une simple mesure des tensions et des courants statoriques. Afin d’illustrer les performances statiques et dynamiques de la commande obtenue des essais de simulation sont effectués.
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Identification et commande de la machine asynchrone par les techniques du softcomputing

Identification et commande de la machine asynchrone par les techniques du softcomputing

2 Tendances et restrictions De nos jours, les systèmes de control à haute performance, où une réponse rapide et précise est souhaitée, font appel fréquemment aux commandes modernes, comme la commande vectorielle, contrôle direct de couple, auto contrôle direct et autres techniques avancées. Quel que soit le type de commande, les performances de cette commande dépendent, plus ou moins, des paramètres présumés de la machine asynchrone. Toute déviation entre les valeurs réelles et celles cédées au dispositif de

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Commande par DTC de la machine asynchrone à double alimentation pour l’utilisation dans la production de l’énergie éolienne

Commande par DTC de la machine asynchrone à double alimentation pour l’utilisation dans la production de l’énergie éolienne

III-11. Conclusion : Dans ce troisième chapitre, on a présenté la commande de la machine asynchrone double alimentée pilotée par le rotor à l’aide de deux convertisseurs électroniques à commande MLI. L’un de ces deux convertisseurs joue le rôle d’un redresseur à transistors à commutation forcée et l’autre convertisseur est un onduleur. Cette combinaison électrique nous a permis d’exécuter la stratégie de commande conçue à ce système éolien étudié, la structure est associée à des stratégies de commande qui règles le couple électromagnétique recherche automatique sur un rendement de puissance proche de celui du maximum théorique sans correction de la vitesse de la turbine.
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Simulation et commande de la machine asynchrone double étoile

Simulation et commande de la machine asynchrone double étoile

Actuellement, les chercheurs s’intéressent de plus en plus à l’étude, l’analyse et la commande des machines multiphasées, en particulier, la machine asynchrone double étoile qui nécessite une double alimentation triphasée statorique [8]. Dans les modèles physiques, nous utilisons les lois de l’électromagnétisme pour décrire le fonctionnement de la machine. Ces modèles varient en complexité et en précision selon la méthode de la modélisation utilisée. Nous pouvons citer les méthodes les plus utilisées en suivant un ordre de complexité croissant: la méthode des circuits électriques magnétiquement couplés (CEMC), la méthode du circuit interne équivalent(CIE), la méthode des réseaux de reluctances (RNM) et la méthode des éléments finis (FEM).
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Commande par logique floue appliquée à la machine asynchrone

Commande par logique floue appliquée à la machine asynchrone

II.1.Introduction : La machine à courant continu à excitation séparée offre comme principal avantaged’être facilement commandable .Le flux et le couple sont découplés et contrôlés indépendamment et grâce à cette propriété, des hautes performances dynamiques peuvent être atteintes .Cependant la présence du système balais-collecteur limite ses domaines d’utilisation (puissance, vitesse). L’absence du système balais-collecteur est l’un des avantages décisifs pour remplacer lamachine à courant continu par celle à courant alternatif est précisément la machine asynchrone. Toute fois cette machine possède une difficulté au niveau de la commande .C’est- à-dire que le couple et le flux sont des variables fortement couplés et que toute action sur l’une d’elle se répercute sur l’autre [15]. Pour aboutir à un contrôle du même type que celui de la machine à courant continu, Blaschke avait donné naissance en 1971 aux bases de la nouvelle théorie de commande des machines à courant alternatif dite commande par flux orienté ou commande vectorielle [16]. Le but de ce chapitre est de présenter les différentes possibilités d’orientation du flux dans une machine asynchrone triphasé commande en tension et en courant, la simulation à été faite pour l’orientation du flux rotorique seulement, pour une machine alimentée en tension sans pertes et une machine alimentée en courant sans et avec pertes fer .
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Contribution à la commande robuste de la machine asynchrone à double alimentation

Contribution à la commande robuste de la machine asynchrone à double alimentation

La machine asynchrone à bagues présente l’avantage d’être mieux adaptée à la variation de vitesse. Des dispositifs primitifs, comme les plots résistifs et le hacheur rotorique, ont été introduits afin d’assurer le fonctionnement à vitesse variable de cette machine. Toutefois, ces dispositifs ne présentent qu’une plage de variation de vitesse limitée et un rendement global réduit. Plus tard, le montage en cascade hyposychrone de la machine à bagues vient améliorer le problème de rendement. Enfin, suite à une large évolution des composantes de l’électronique de puissance et de la commande numérique, deux structures ont émergée pour l’alimentation de cette machine pour varier sa vitesse : la première consiste à coupler le stator au réseau et d’alimenter le rotor à travers un onduleur de tension ; dans la seconde, les deux armatures sont couplées à deux onduleurs de tension. C’est la double alimentation de la machine, structure présentant une bonne flexibilité et un nombre suffisant de paramètres de réglage.
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COMMANDE NON LINEAIRE SANS CAPTEUR DE LA MACHINE SYNCHRONE A AIMANTS PERMANENTS

COMMANDE NON LINEAIRE SANS CAPTEUR DE LA MACHINE SYNCHRONE A AIMANTS PERMANENTS

118 Conclusions et perspectives validés expérimentalement. Ces résultats montrent que l’observateur basé sur la FEM est plus sensible aux variations paramétriques. Au contraire, le deuxième observateur d’ordre complet est robuste vis-à-vis de ces tests. L’erreur de la vitesse estimée de cet observateur est minime même au moment de l’accélération. Ensuite, un observateur à mode glissant d’ordre supérieur a été élaboré. Cet observateur est basé sur l’algorithme du super twis- ting. Enfin, un observateur adaptatif interconnecté a été conçu. Contrairement aux trois premiers observateurs, l’observateur adaptatif interconnecté estime de plus le couple de charge ainsi que la résistance statorique. Les observateurs synthétisés ont été testés sur un benchmark spécifique défini pour la commande sans capteur mécanique de la machine synchrone à aimants permanents. La stabilité de chaque observateur à été démontrée. La conception des commandes non linéaires sans capteur mécanique pour la machine synchrone à aimants permanents constitue la contribution majeure de nos travaux. Souli- gnons que lors de la synthèse des algorithmes de commande, notre objectif était de mettre en oeuvre des lois de commandes robustes, de démontrer la stabilité globale de l’ensemble "Commande+Observateur" et de les valider sur le benchmark "Commande sans capteur mécanique".
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Amélioration des performances de la commande directe du couple de la machine      asynchrone

Amélioration des performances de la commande directe du couple de la machine asynchrone

70 Conclusion générale La commande DTC de la machine asynchrone, à savoir le flux statorique et le couple électromagnétique, est obtenue par le choix direct dans une table de commutation des vecteurs de tension de sortie de l'onduleur. Ces choix sont faits de telle sorte qu'ils puissent maintenir les deux grandeurs dans une bande d'hystérésis au voisinage de leurs valeurs de référence. Cependant, l'existence des contrôleurs à hystérésis dans la stratégie de commande directe du couple classique génère des oscillations du couple et du flux à cause de la largeur des bandes des régulateurs à hystérésis. Ainsi, puisque notre étude s'intéresse principalement à la minimisation du taux d'ondulation du couple électromagnétique et du flux statorique de la commande directe du couple appliquée à la machine asynchrone triphasée. La contribution de ce mémoire se situe essentiellement dans le développement d'une stratégie de contrôle direct du couple sans
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Contribution à la commande sans capteur mécanique d’une machine synchrone à aimants permanents

Contribution à la commande sans capteur mécanique d’une machine synchrone à aimants permanents

Il existe actuellement dans la littérature plusieurs techniques de synthèse d’observateurs non linéaire permettant d’estimer la vitesse ou la position afin de réaliser la commande sans capteur mécanique, parmi ces méthodes on cite celles qui ne tient pas compte du modèle basé sur le principe d’injection d’un signal d’excitation supplémentaire à haute fréquence indépendant de l’alimentation fondamentale de la machine [MIR07][ARI07][PER07]. D’autres utilisent l’approche basée sur le modèle de la machine. Cette approche est réalisée par l’estimation des forces électromotrices f.e.m dans un repère tournant hypothétique (δ −γ) [NAH01][VAS08][MOR02] ou dans un repère fixe (α-β) [YAN02][ZHA07][CHE03] ou par des observateurs d’état, en effet, cette approche a été appliquée avec succès à la commande sans capteur des machines. Certains observateurs basés sur la technique de modes glissants ont été l’objet de nombreux travaux soit d’ordre un [YAN02][PAP06][EZZ10] ou d’ordre supérieur [ZAL10]. D’autres utilise les réseaux de neurones artificiels [LIU06][HAL10], on trouve aussi les observateurs interconnectes à grand gain [BES98][TRA08][GIR10] et les méthodes de modèle de référence adaptatif [KIM03][RAS07][LAR10].
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Commande Directe du Couple sans Capteur Mécanique d’une Machine Asynchrone : Application au Diagnostic des Défauts statoriques

Commande Directe du Couple sans Capteur Mécanique d’une Machine Asynchrone : Application au Diagnostic des Défauts statoriques

IV.3 Les méthodes de commande sans capteur de vitesse Avec les progrès des calculateurs numériques il y a tendance à remplacer ces capteurs par des observateurs qui transforment les signaux des courants et des tensions en information concernant d'autres variables du moteur telles que le flux et la vitesse. Les méthodes d'observation utilisent les équations du modèle avec introduction des termes correcteurs pour réduire la sensibilité aux bruits de mesure et aux variations paramétriques. Les méthodes d’estimation du flux, de la position du rotor et de la vitesse d’une machine asynchrone pour le contrôle sans capteur de vitesse ont été largement étudiées durant ces dernières années. Dans la littérature, on trouve plusieurs méthodes d’estimation de la vitesse de rotation. Parmi elles, on peut citer :
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Etude comparative sur la commande électrique de la machine asynchrone application Véhicule électrique

Etude comparative sur la commande électrique de la machine asynchrone application Véhicule électrique

48 III.1 Introduction : La commande directe du couple est une méthode de commande de la machine asynchrone proposée par Takahashi et Depenbrok vers la fin des années 80 [12], [13]. Elle permet aux machines asynchrones d’avoir une réponse précise et rapide du couple électromagnétique. Son principe est de sélectionner un des huit vecteurs tensions générés par les différentes configurations possibles des interrupteurs de l’onduleur afin de maintenir le flux statorique et le couple électromagnétique à l’intérieur de deux bandes à hystérésis. Une application adéquate de ce principe permet un découplage du control entre le flux et le couple sans le besoin à une transformation de coordonnée ou à une modulation de largeur d’impulsion pour la génération des impulsions de commande des interrupteurs de l’onduleur [14], [15] et [16].
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COMMANDE PAR MODE GLISSANT D'ORDRE DEUX D'UNE MACHINE ASYNCHRONE

COMMANDE PAR MODE GLISSANT D'ORDRE DEUX D'UNE MACHINE ASYNCHRONE

Mots clés: machine asynchrone, commande robuste, régulateur, mode glissant d’ordre un, mode glissant d’ordre deux. Abstract: The main aims in the context of this thesis is the study of the robust control with state observer of the asynchronous machine. The technique of control used is the sliding mode order one and two, in order to improve the performance and to remedy the problems of the uncertainties caused by parametric variations during operation and to ensure the good of static and dynamic performance of the system. The first structure uses a classical regulator type PI .. On the other hand, the second and the third structure, based on a variable structure regulator SMC1 then SMC2. The results of the identification are validated by a Simulink simulation under MATLAB.
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Commande Vectorielle d’une Machine Asynchrone  Doublement Alimentée MADA

Commande Vectorielle d’une Machine Asynchrone Doublement Alimentée MADA

Depuis plusieurs années, plusieurs recherches universitaires et industrielles ont été réalisées et proposées pour remédier le problème de commande de la machine asynchrone et établir une similitude avec la machine à courant continu. En effet, la difficulté pour commander une machine asynchrone réside dans le fait qu’il existe un couplage entre les variables d’entrées et de sorties et les variables internes de la machine comme le flux, le couple et la vitesse ; et les techniques de commande classiques deviennent insuffisantes surtout dans les applications industrielles réclamant un couple important en basse vitesse (traction, positionnement) [13,14]. Pour maitriser ces difficultés, et pour obtenir une situation équivalente à celle de la machine à courant continu Blaschke et Hasse ont proposé une technique de commande dite la commande vectorielle en anglais (field oriented control) ou la commande par orientation du flux. Aujourd’hui, grâce à cette technique de commande et au développement des systèmes numériques, plusieurs entraînements à courant continu sont remplacés par des machines à courant alternatif, ce qui permet un réglage de vitesse plus performant de point de vue rapidité et précision. L’application de cette dernière à la machine asynchrone à double alimentation présente une solution attractive pour réaliser des performances meilleures pour les applications de la production d’énergie dans une gamme de vitesse limitée [3,4] et constitue actuellement un domaine de recherche.
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Commande de la machine asynchrone par la cascade hyposynchrone à base des logiciels SIMPLORER et MATLAB

Commande de la machine asynchrone par la cascade hyposynchrone à base des logiciels SIMPLORER et MATLAB

La commande de la vitesse de la machine asynchrone est obtenue par la variation du glissement ou de la fréquence. Il est donc possible de régler la vitesse de la machine asynchrone à bagues par la variation du glissement en agissant sur la puissance prélevée entre ces bagues. Une des premières applications industrielles pour faire varier la vitesse de la machine asynchrone utilise l’enchaînement réseau, machine asynchrone, redresseur, et onduleur non autonome est appelée la cascade hyposynchrone. Ce principe nécessite un moteur à rotor bobiné, débitant dans un onduleur non autonome à l’intermédiaire d’un pont de redressement. On modifie la caractéristique de la machine en agissant sur les courants rotoriques et on fait ainsi varier la vitesse. Ce montage est encore utilisé industriellement.
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Commande Directe du Couple d'une Machine Asynchrone: Application au Diagnostic des Défauts

Commande Directe du Couple d'une Machine Asynchrone: Application au Diagnostic des Défauts

02 La figure (III-8) représente la stratégie de commande directe de couple d'une machine asynchrone. Le choix judicieux des largeurs de bande des hystérésis des comparateurs de flux et du couple reste l'essentiel pour la réalisation des performances de la DTC. En effet, une bande assez large donne lieu à des pulsations plus amples sur les grandeurs à contrôler ; d'autre par, une largeur de bande assez étroite (fréquence élevée) sera contraignante pour les interrupteurs de puissance, voir machine. En outre, même si l'écart sur les grandeurs contrôlées (flux ou couple), dépasse la bande permise, les autres phases influent sur le changement de séquence
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Commande d'une machine asynchrone dédiée à la traction des chariots de manutention électriques

Commande d'une machine asynchrone dédiée à la traction des chariots de manutention électriques

Par rapport à notre cahier des charges, il est indispensable de pouvoir pilo- ter le couple de la machine asynchrone à basse vitesse et même à l'arrêt. Cette contrainte élimine automatiquement le choix des deux types de contrôle scalaire puisque leurs caractéristiques ne le permettent pas. La contrainte de pouvoir sup- primer le capteur mécanique de notre système élimine le contrôle vectoriel indirect à orientation du ux rotorique. Le choix entre le contrôle vectoriel direct (à orien- tation statorique ou rotorique) et le contrôle direct de couple, ne s'est pas fait sur la capacité de ces deux types de contrôles à atteindre les performances dynamiques demandées dans le cahier des charges. En eet, les deux types de contrôles peuvent remplir cette contrainte de notre cahier des charges. Le choix s'est fait plutôt en fonction du fait que l'on a souhaité utiliser un modulateur pour la commande rap- prochée de l'onduleur. L'utilisation d'un modulateur s'avère être pénalisante dans le cas des fortes puissances et à basse fréquence de modulation car il provoque des retards qui sont responsables d'une augmentation du temps de réponse en couple [dWA00a]. Vu la puissance de notre application, l'utilisation d'un modulateur n'est pas pénalisante. Par contre, le modulateur garantit une fréquence de commutation xe que l'on peut régler comme l'on veut de manière à garantir un niveau sonore confortable pour les utilisateurs. Cette volonté d'utiliser un modulateur vient aussi du fait qu'il va être mis à prot dans notre recherche de minimisation du nombre de capteurs et notamment lors de la suppression des capteurs de courants placés au stator de la machine (cf. chapitre 3). Le contrôle vectoriel direct utilise natu- rellement un modulateur. L'association du contrôle direct de couple DTC avec un modulateur est aussi possible. Mais l'utilisation de ce dernier complexie énormé- ment l'algorithme de commande du DTC. Il est notamment nécessaire de résoudre un système d'équations quadratiques [Fil02]. C'est pourquoi, le contrôle vectoriel direct a été retenu pour notre application.
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ETUDE ET COMMANDE DE GENERATRICES ASYNCHRONES POUR L'UTILISATION DE L'ENERGIE EOLIENNE<br /> - Machine asynchrone à cage autonome<br /> - Machine asynchrone à double alimentation reliée au réseau

ETUDE ET COMMANDE DE GENERATRICES ASYNCHRONES POUR L'UTILISATION DE L'ENERGIE EOLIENNE<br /> - Machine asynchrone à cage autonome<br /> - Machine asynchrone à double alimentation reliée au réseau

Chapitre 4 : Modélisation et stratégie de commande de la machine asynchrone à double alimentation Figure 4-14 : Commande vectorielle avec un seul régulateur V.3.2 Objectifs du contrôle Bien que la dynamique du dispositif éolien soit relativement lente par rapport à l'évolution des grandeurs électriques, les régulateurs de la commande vectorielle seront calculés de façon à obtenir les performances les plus élevées possibles tant au niveau de la dynamique qu'à celui de la robustesse et du rejet de perturbations. Ainsi, au cours de la synthèse de ces régulateurs, nous ferons en sorte d'obtenir une dynamique électrique du système aussi rapide que l'autorise la fréquence de la MLI du convertisseur rotorique, ceci dans l'optique de l'insertion du dispositif dans un système éolien à vitesse variable ou dans un autre système utilisant la MADA en génératrice. Les lois de commande élaborées doivent autoriser cette dynamique sans engendrer des dépassements qui peuvent nuire à la durée de vie de la machine et des convertisseurs. Elles devront également opérer un bon rejet des perturbations qui peuvent être nombreuses sur un tel système étant donnés la complexité et le nombre important de capteurs mis en jeu. Enfin, elles devront satisfaire aux exigences de robustesse face aux variations de paramètres qui peuvent intervenir dans les machines électriques notamment à cause des variations de température.
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Commande par mode glissant des courants statoriques de la machine asynchrone

Commande par mode glissant des courants statoriques de la machine asynchrone

III.7 Conclusion : Nous avons présenté dans ce chapitre l’application de la technique de commande par mode glissant pour la régulation des courants statoriques de la machine asynchrone..[r]

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Commande sans capteur mécanique d'une machine asynchrone par observateur Floue- mode glissant

Commande sans capteur mécanique d'une machine asynchrone par observateur Floue- mode glissant

 On admet de plus que les forces magnétomotrices f.m.m créées par chacune des phases des deux armatures est à répartition sinusoïdale. I.3 Modèle mathématique du moteur asynchrone triphasé : Pour avoir le modèle simplifié de la machine on utilise les hypothèses précédentes : [7] La mise sous forme d’un modèle mathématique d’une machine asynchrone nous facilite largement son étude pour sa commande dans les déférents régimes de fonctionnement transitoire ou permanent. Les axes rotoriques tournent avec Ω par rapport aux axes statoriques fixes comme le montre la Figure (I.01).
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