Contribution à l'amélioration des performances des génératrices synchrones : nouvelle structure d'excitation basée sur une machine à aimants et combinée à des lois de commande avancées

par Emile Bowendnéré Mouni

Thèse de doctorat en Automatique et génie électrique

Sous la direction de Gérard Champenois et de Slim Tnani.

Soutenue en 2008

à Poitiers .


  • Résumé

    Dans cette thèse une contribution a été faite sur l’étude et l’amélioration des performances de la génératrice synchrone (GS). C’est ainsi qu’une nouvelle structure d’excitation de la GS, basée sur l’utilisation d’une machine à aimants permanents combinée avec un pont redresseur à thyristors, a été proposée en vue d’alimenter directement l’inducteur de celle-ci. Afin de tirer un grand avantage de cette structure d’excitation dont la dynamique est par nature plus rapide que celle des structures classiques, deux lois de commande ont été mise en place : la commande prédictive et la commande H∞ et elles ont fourni des résultats assez similaires et très satisfaisants en simulation. Pour la validation expérimentale, une implantation en temps réel via une interface Dspace, nous a permis de conclure quant à la validité de notre approche. Une comparaison avec une structure d’excitation industrielle a été faite afin d’évaluer aussi bien quantitativement que qualitativement l’apport effectif de ce travail. Ainsi en termes de chutes/dépassement de tension, de temps de réponse et de taux de distorsion des signaux de sortie, la nouvelle approche combinée à une loi de commande moderne apporte une meilleure réponse par rapport aux structures classiques.

  • Titre traduit

    Contribution to synchronous generators performances improvement, a new excitation structure based on permanent magnet machine and combined to modern control laws


  • Résumé

    The works presented in this dissertation are focussed on the study and the performances improvement of the synchronous generator. Then, a new excitation structure is proposed to directly feed the SG’s main armature. This exciter is based on a permanent magnet generator and thyristors bridge. In order to take real advantage of the new excitation structure, two modern and efficient control laws have been used: the predictive control and H∞ control. Both provide similar and very satisfactory results in simulation. Thanks to the real time implementation using the Dspace 1104, the effectiveness and the high performances of the new excitation approach have been proved. At the same time, an already used industrial excitation structure has been involved in the comparative study in order to quantify and qualify the real advantage of the new approach. Then, as regards voltage overshoots and drops, the time response and the output signal total harmonic distortion, the new excitation approach combined with modern control law gives better satisfaction than classical one.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (XVI-190 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p.183-188

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