Controle du couple d'une machine asynchrone pour la traction ferroviaire à moyenne et grande vitesse : transitions des modes de commandes et de MLI

Torque control of induction machine for railway traction at middle and high speed transitions from on mode (control drive, pwm) to another

• Auteur / Autrice : Catherine Pelissou
• Direction : Daniel Roye
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie électrique
• Date : Soutenance en 1996
• Etablissement(s) : Grenoble INPG
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire d'électrotechnique (Grenoble1980-2006)
• Jury : Président / Présidente : Jean-Claude Sabonnadière
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Bernard de Fornel, Claude Iung, Jean-Claude Alacoque

Mots clés

Mots clés contrôlés

Traction ferroviaire

Machines asynchrones

Mots clés libres

Sciences appliquees

Electrotechnique, electroenergetique

Machine asynchrone

Traction electrique ferroviaire

Modulation duree impulsion

Synthese commande

Couple moteur

Asynchronous machine

Railroad electric traction

Pulse duration modulation

Control synthesis

Motor torque

Résumé

Lors de la présente étude, nous avons conçu et réalisé une structure de contrôle synchrone du couple et du flux d'une machine asynchrone dans le domaine des moyennes et hautes vitesses. En effet, sur cette plage de vitesse le contrôle vectoriel par flux orienté n'est pas actuellement utilisable. Cette structure est associée à différents modèles de MLI, également synchrones. Les limitations imposées par l'onduleur ne permettant plus un fonctionnement asynchrone, à fréquence fixe, pour l'ensemble de la commande. La conception de cette commande s'est appuyée sur une modélisation de la machine qui a aidé à comprendre le fonctionnement et qui a donné les moyens nécessaires pour le calcul des réglages. Cette commande, unique sur la plage de fonctionnement moyenne et haute vitesse, est synchrone, ce qui permet de rendre inobservables les oscillations du couple instantané. A haute et moyenne vitesse, le couple est contrôlé directement (contrôle direct du couple) à partir d'une estimation du couple des fondamentaux. De plus à moyenne vitesse, l'amplitude du flux rotorique est aussi contrôlée. Les changements de modes de commandes et de MLI ont conduit à étudier des phases de transitions avec comme critère principal l'avance régulière du vecteur flux statorique afin de réduire les transitoires de couple. Pour les contrôles du flux et du couple, différents types d'escamoteurs capables de fournir les valeurs des grandeurs à régler ont été conçus et comparés. Des tests en simulation ont été effectués sur le moteur du "TGVNG" et ont donné des résultats satisfaisants