Caractérisation et commande des entraînements polyphasés en mode dégradé d’alimentation

par Yvan Crévits

Thèse de doctorat en Génie électrique

Sous la direction de Betty Lemaire-Semail.

Soutenue le 12-07-2010

à Lille 1 .


  • Résumé

    Le rétablissement d’un couple constant dans une machine polyphasée synchrone à aimants est décrit quand son alimentation statorique est dégradée par l’ouverture d’une ou plusieurs phases. Le chapitre un dresse un état de l’art des modélisations et des commandes des machines polyphasées dans un entraînement électromécanique, en mode normal et dégradé. Les outils de modélisation polyphasés du L2EP permettent une décomposition en machines fictives qui aboutit à une commande pour les deux modes de fonctionnement utilisant la Représentation Énergétique Macroscopique (REM). Il est enfin établi que ces méthodes de correction du couple sont inadaptées pour un grand nombre de phases. Le chapitre deux établit une modélisation causale de l’entraînement utilisable en fonctionnement normal et dégradé. La dégradation engendre des perturbations fréquentielles des courants dans les machines fictives. La correction du couple consiste alors à adapter les nombres de degrés de liberté de la commande et de l’entraînement dégradé, puis d’éliminer ces perturbations. À basse vitesse, les correcteurs PI réglés pour le fonctionnement normal sont suffisants, mais de meilleures performances à vitesse élevée utilisent des correcteurs résonants supplémentaires. Les courants perturbés non corrigés sont rejetés dans une machine fictive qui ne produit aucun couple grâce à un profil de f.e.m. approprié. La validation du modèle de la dégradation et de la méthode sur une machine heptaphasée répondant aux hypothèses sont satisfaisantes. Le bilan de la méthode de rétablissement du couple est enfin dressé pour une machine conçue pour un fonctionnement en dégradé et évoque le cas de machines moins spécifiques.

  • Titre traduit

    Characterisation and control of multiphase drives under fault supply conditions


  • Résumé

    This work describes a constant torque control method in a multiphase permanent magnet synchronous machine under open-circuited fault supply conditions. The chapter one draws up a state of the art of the modellings and the controls of the multiphase machines used in electromechanical drive, in normal mode as degraded supply mode. The multiphase modelling methodologies of the L2EP laboratory applied to multiphase machines reveals the decomposition in several fictitious machines and their control are deduced from the Energetic Macroscopic Representation (EMR) for the two supply modes. It is finally established that these methods of torque correction are unsuited for a large number of phases. The chapter two establishes a causal modelling of the drive usable in normal and fault mode. Degradation generates frequency disturbances of the currents in the fictitious machines. The torque correction then consists in adapting the numbers of degrees of freedom of the command and the degraded drive, then to eliminate these disturbances. At low speed, pi-controllers tuned for the normal operating are sufficient, but better performances at high speed use additional resonant controllers. The not corrected disturbed currents are rejected into a fictitious machine that does not produce any torque thanks to a suitable emf profile. The validation of the degradation model and the methodology on a seven-phase machine answering the assumptions are satisfactory. The method assessment of torque re-establishment is finally drawn up for a machine designed for fault-mode operating and evokes the less specific case of machines.


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