Autopilotage sans capteur direct de position d'une machine synchrone à aimants : conception et réalisation d'un observateur de F.E.M. à verrouillage de phase

Sensorless position control of a permanent magnets synchronous motor : study and realization of an f.e.m phase locked observer

• Auteur / Autrice : Mohamed Djematene
• Direction : Ludovic Protin
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences appliquées
• Date : Soutenance en 1996
• Etablissement(s) : Le Havre

Résumé

Ce travail présente l'étude et la conception d'une commande sans capteur direct de position d'un moteur synchrone a aimants permanents (msap). Apres un rappel des problèmes posés s'appuyant sur quelques méthodes connues de détection indirecte de la position du rotor, l'auteur propose une solution d'autopilotage sans capteur basée sur une alimentation en tension de la machine de type onde entière A. Ce principe d'alimentation offre des fenêtres d'observation des forces électromotrices et permet d'accéder a la position des pôles inducteurs sur 180-A. Cette méthode de détection aboutit à un capteur rudimentaire a large résolution. La résolution est donc insuffisante pour un contrôle satisfaisant du fonctionnement (contrôle du couple et du facteur de puissance). L'utilisation d'une boucle a verrouillage de phase associée à une synchronisation a permis une diminution virtuelle de la résolution. Le problème de démarrage est étudié au moyen d'une approche à séquences orientées lorsque le couple de démarrage est nul. Le démarrage en présence d'un couple nécessite la connaissance de la position à l'arrêt. L'auteur propose alors une mesure d'inductance associée à un algorithme de démarrage. L'auteur a ainsi mis au point une méthode de dimensionnement et de caractérisation sur la base d'une représentation parallèle synchronisée du comportement en vitesse et en position de l'arbre du moteur. Ce mémoire présente enfin le dispositif expérimental réalisé qui a permis de valider les différents concepts