Modélisation et commande de la machine synchrone à réluctance variable : prise en compte de la saturation magnétique

par Thierry Lubin

Thèse de doctorat en Génie électrique

Sous la direction de Abderrezak Rezzoug.

Soutenue en 2003

à Nancy 1 , en partenariat avec Université Henri Poincaré Nancy 1. Faculté des sciences et techniques (autre partenaire) .


  • Résumé

    Ce mémoire porte sur la modélisation et la commande d'une machine synchrone à réluctance variable présentant une cage au rotor. La première partie est consacrée au développement d'un modèle prenant en compte les effets de la saturation magnétique des matériaux. Ce modèle est basé sur une modification des équations de Park. La saturation magnétique est modélisée par un coefficient variable en fonction de l'ensemble des courants circulants dans la machine. Le modèle présente l'avantage de ne faire apparaître que des paramètres électriques mesurables. La deuxième partie est consacrée à la validation du modèle saturé. Pour cela, nous avons comparé des résultats de simulation avec des résultats expérimentaux. Nous avons étudié le cas où la machine est directement reliée au réseau et le cas où la machine est pilotée en commande vectorielle. Pour la commande vectorielle, nous avons étudié les effets de la saturation sur la dynamique et sur le régime permanent pour une commande en couple et une commande en vitesse. La troisième partie porte sur le développement de deux stratégies de commande pour le régime permanent. La première stratégie permet d'obtenir le couple maximal pour un courant donné. La loi de commande est obtenue à partir des équations du modèle saturé. La deuxième stratégie consiste à optimiser le rendement de la machine. Pour cela, nous recherchons le minimum de la puissance absorbée en utilisant des algorithmes d'optimisation (Fibonacci, section dorée). Les résultats expérimentaux ont montré la faisabilité d'une recherche d'optimum en ligne à partir d'un système mettant en œuvre un DSP (Digital Signal Processor)


  • Résumé

    This memory deals with the modelling and the control of a synchronous reluctance machine with a squirrel cage. The first part is dedicated to the development of a model with the magnetic saturation effects. This model is based on a modification of Park's equations. The magnetic saturation is considered by a variable coefficient according to the set of the currents circulating in the machine. This model presents the advantage to show up the measurable electrical parameters. The second part is dedicated to the validation of the saturated model. We have compared results of simulation with the experimental results. We have studied the case where the machine is connected directly to the line and the case where the machine is under vector control. In the case of the vector control, we have studied the effects of the saturation on the dynamics and on the steady states for a torque control and a speed control. The third part deals with the development of two strategies of control for the steady state. The first strategy allows to get the maximal torque for a given current. The control law is obtained with the equations of the saturated model. The second strategy consists in optimising the efficiency of the machine. The minimum of the electrical power is searched by using algorithms of optimisation (Fibonacci, golden section). The experimental results showed the feasibility of an in-line optimum research with a system using a DSP (Digital Signal Processor).

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Informations

  • Détails : 1 vol.(199 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury

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  • Disponible pour le PEB
  • Cote : SC N2003 17
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