Control directo de par a frecuencia de modulacion constante de motores sincronos de imanes permanentes

par Ana Maria LLor

Thèse de doctorat en Génie Electrique

Sous la direction de Jean-Marie Rétif et de Santiago Arnalte.


  • Résumé

    La commande à vitesse variable des entraînements électriques a bénéficié, ces dernières années, d'avancées méthodologiques et technologiques significatives. En effet les progrès de l'électronique numériques et les développements des composants de puissance permettent aujourd'hui de mettre en œuvre des algorithmes de commande irréalisables il y a une dizaine d'année. Ce qui était dévolu dans le passé aux machines à courant continu est maintenant l'apanage des mes moteurs à courants alternatifs. Dans les années 1980 sont apparu les premières commandes directes de couple (DTC, Direct Torque Control) qui, à partir de références externes telles comme le couple et le flux, ne recherche pas, comme dans les commandes classiques (vectorielles ou scalaires) les tensions à appliquer à la machine, mais recherche " le meilleur " état de commutation de l'onduleur pour satisfaire aux exigences de l'utilisateur. Ce type de commande requiert des éléments non linéaires de type hystérésis qui nécessitent, dans un contexte numérique une scrutation temporelle véloce. Cette contrainte nécessite une fréquence de calcul importante (typiquement de quelques dizaines de kHz) qui conduit à des architectures numériques contraignantes (multiprocesseur DSP). En outre l'aspect asynchrone de la commande DTC classique conduit à des oscillations de couple et des bruits acoustiques indésirables. Le travail envisagé porte sur la commande directe de couple des machines synchrones. Nous nous attacherons à améliorer ce type de commande afin, de réduire les oscillations de couple et les bruits acoustiques tout en réduisant les contraintes de calcul en temps réel. Pour accomplir cet objectif nous nous avons développé la méthode DTC à fréquence constante ou DTC synchrone. A différence d'une méthode DTC classique, nous travaillerons à une fréquence constante dans le convertisseur car une modulation MLI vectorielle sur le vecteur de contrôle est utilisée. Les régulateurs à hysteresis et la table de sélection de vecteurs ont été éliminés, ce qui constitue une significative simplification de la commande En plus dans ce travail nous avons inclus une nouvelle méthode de commande pour généraliser 'l'approche DTC' dans un contexte plus formel. En effet, si nous considérons comme objet de la commande l'ensemble convertisseur machine, il s'agit à un instant donné de choisir un état de commutation et sa durée pour approcher au mieux des références représentées par des grandeurs électriques telles des courants un flux, un couple. Cette approche ; que nous avons qualifié de Commande Hybride constitue une voie novatrice pour laquelle nous avons validé les principes et qui devra dans le futur être poursuivie et généralisée à d'autres types de machines.

  • Titre traduit

    = Commande directe de couple à fréquence de modulation constante des moteurs synchrones à aimants permanents


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Informations

  • Détails : 247 p.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 243-247

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