Modélisation et commande d’une machine synchrone double étoile (MSAPDE)

Abstract

Le travail présenté s’inscrit dans le domaine de la commande des machines synchrones à aimants permanents double étoile. Etant donné que l’asservissement de la vitesse représente le principal levier de commande d’un tel moteur, nous avons centré notre travail sur l’étude et l’analyse des performances de l’asservissement de vitesse de la machine synchrone à aimant permanent double étoile alimentée par un onduleur commandé par la technique MLI. Dans le premier chapitre, nous avons donnée un aperçu général sur les différents types des machines multiphasées, leurs classifications selon le nombre des phases statoriques, leurs avantages (segmentation de puissance, minimisation des ondulations de couple et de pertes rotoriques, la fiabilité), et leurs inconvénients, avec le domaine d’application dans l’industrie ont été présentés. En second chapitre, la problématique de la modélisation des machines synchrones à aimants permanents double étoile en se basant sur les équations électriques et mécaniques dans le repère (abc) et (d-q). Le modèle mathématique de la machine obtenue par la transformation de PARK en tenant compte des hypothèses simplificatrices qui permettent de réduire la complexité du système à été réalise. Nous avons établi un modèle de connaissance de l’ensemble OnduleurMSAPDE lorsqu’elle est alimentée en tension. Les résultats obtenus montrent que le système d’association est bien défini et que la machine se comporte comme un système nonlinéaire fortement couplé. Au troisième chapitre, nous avons donné un aperçu explicite d’une solution parmi les différentes solutions de découplage, qui est la commande vectorielle. La commande vectorielle permet d’imposer à la machine synchrone à aimants permanents un comportement semblable à celle de la machine à courant continu à excitation séparée là ou les courants ne s’affectent pas entre eux. Les résultats de simulation de l’entraînement sont dans l'ensemble acceptables. Ils montrent bien les performances de la commande vectorielle: la perturbation est rejetée en un temps très court, la réponse est rapide. Cependant l'inconvénient majeur de cette technique de commande se manifeste lors des variations paramétriques de la machine. Dans le dernier chapitre, afin d'améliorer la technique de commande choisie, on s'intéresse à étudier et utiliser le régulateur mode glissant comme une technique qu'on peut associer à cette commande. On remplace le régulateur conventionnel PI appliqué à la vitesse dans la structure de la commande vectorielle par un régulateur mode glissant de vitesse, cette stratégie a donné unetrès bonne performance, ainsi une grande stabilité vis-à-vis la variation paramétrique par rapport au PI conventionne. Pour la continuité des recherches relatives à ce travail, nous proposons comme perspectives : ? Combinaisons entre les différentes techniques associées à la commande par mode de glissement, à titre d’exemples : la commande par mode de glissement adaptative, le flou glissant, ? Utilisation des onduleurs multi-niveaux ; ? Application d’autres techniques de commande robuste, telles que : la logique floue, la commande adaptative, les réseaux de neurones, les algorithmes génétiques, ? Etude et modélisation de cette machine en fonctionnement génératrice, et l'introduire dans un système de production d'énergie