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Chapitre III

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Chapitre III : Technique de commande par Onduleur-SVM
Chapitre III
Technique de commande par Onduleur-SVM
III-1. Introduction
La commande souvent adaptée aux convertisseurs statiques est la stratégie MLI. Plusieurs
méthodes ont été développées avec l’objectif de générer à la sortie de l’onduleur une tension sinusoïdale
ayant le moins d’harmonique possible. [20] Pour l’onduleur de notre système de commande nous
utilisons la technique de la modulation vectorielle.
Le principe de cette méthode est la détermination des portions de temps (durée de modulation) qui
doivent être allouées à chaque vecteur de tension durant la période d’échantillonnage. Cette commande
rapprochée (SVM) permet de déterminer les séquences des allumages et des extinctions des composants
du convertisseur et de minimiser les harmoniques des tensions appliquées au moteur.
Une simulation du système globale à l’aide du logiciel MATLAB/SIMULINK permet de mettre en
évidence les performances des réglages et du convertisseur à MLI vectorielle.
III-2. Principe de la SVM
Dans cette modulation on représente par seul vecteur les trois tensions sinusoïdales de sortie que
l’on désire. On approxime au mieux ce vecteur pendant chaque intervalle de modulation en agissant sur
la commande des trois jeux d’interrupteur complémentaires. Cette MLI vectorielle ne s’appuie pas sur
des calcules séparés pour chaque bras de l’onduleur mais sur la détermination d’un vecteur de contrôle
global approximé sur une période de modulation TS. [21]
Commande par DTC-SVM d’une MSAP
57
Chapitre III : Technique de commande par Onduleur-SVM
III-3. Technique de modulation vectorielle
La technique de modulation vectorielle (SVM) consiste à reconstituer le vecteur tension de
⃗⃗⃗⃗
⃗⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗⃗
référence Vs pendant une période d’échantillonnage par les vecteurs tensions adjacentes Vi , Vi 1 , V 7 , V 0
(i = 0,1,...5) correspondant aux huit états possibles de l’onduleur.
Vdc
2
T5
Van
a
N
Vdc
2
T3
T1
b
T2
c
Vcn N
Vbn
T6
T4
MSAP
Fig. III.1 Schéma équivalent à l’onduleur de tension
Dans la figure (III.1) il est évident que la commutation des deux interrupteurs d’un même bras en
même période de temps provoque un court -circuit, donc pour éviter cette situation un seul interrupteur
par bras doit être commuté par période de temps. Il existe huit états de commutation des interrupteurs
T1,…T6.
Ces 8 états sont codés de S0 à S7 (Fig. III.2), la modulation ‘SVM’ consiste à piloter les
commutateurs PWM pour passer progressivement d’un état au suivant. Les 3 sorties a, b et c alimentent
les 3 phases du moteur qui créent des champs magnétiques déphasée de 120º.
On peut alors représenter l’orientation du champ magnétique pour chacun des 8 états, ces états se
⃗⃗⃗⃗⃗
⃗⃗⃗⃗⃗
transforment alors en vecteur de tension ( V 0 à V 7 ) sur le tableau (III.1) ci-dessous.
Commande par DTC-SVM d’une MSAP
58
Chapitre III : Technique de commande par Onduleur-SVM
⃗⃗⃗⃗⃗
⃗⃗⃗⃗⃗
Les secteurs S0 et S7 ne créent pas de champs magnétique, les vecteur V 0 et V 7 ont donc une
longueur nulle. Les autres vecteurs ont une longueur de 1 et respectent les relations suivantes :
⃗⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗⃗
V1 = - V4
⃗⃗⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗⃗
V2 = - V5
(III.1)
⃗⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗⃗
V3 = - V 6
⃗⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗⃗
V1 + V3 + V5 = 0
Etats
Transistor ON
Transistor OF
Vecteurs
000
T2, T4, T6
T1 , T3 , T5
→
V0
001
T2, T4, T5
T1, T3 , T6
→
V5
010
T2, T3 , T6
T1, T4 , T5
→
V3
011
T2, T3 , T5
T1, T4 , T6
→
V4
100
T1, T4 , T6
T2, T3 , T5
→
V1
101
T1, T4 , T5
T2, T3 , T6
→
V6
110
T1, T3 , T6
T2, T4, T5
→
V2
111
T1 , T3 , T5
T2, T4, T6
→
V7
Tableau III.1 Les différentes combinaisons des transistors
Commande par DTC-SVM d’une MSAP
59
Chapitre III : Technique de commande par Onduleur-SVM
A
B
C
A
B
C
A'
B'
C'
A'
B'
C'
000  111
100  011
A
B
C
A
B
C
A'
B'
C'
A'
B'
C'
110  001
010  101
A
B
C
A
B
C
A'
B'
C'
A'
B'
C'
011  100
001  110
A
B
C
A
B
C
A'
B'
C'
A'
B'
C'
101  010
111  000
Fig. III.2 Les différentes combinaisons des transistors
Il est intéressant d’exprimer les différents états du tableau comme des vecteurs spéciaux. Les six
vecteurs actifs ainsi que les deux vecteurs nuls sont représentés sur la figure (III.2). Pour obtenir des
⃗⃗⃗⃗
tensions sinusoïdales sur les phases A, B et C une complète du vecteur Vs doit être effectuées.
Commande par DTC-SVM d’une MSAP
60
Chapitre III : Technique de commande par Onduleur-SVM
⃗⃗⃗⃗
Dans la modulation conventionnelle le vecteur Vs doit être dans le cercle, par contre dans le cas de
⃗⃗⃗⃗
SVM, un vecteur peut être Vs gé néré à l’intérieur de l’hexagone par combinaison des vecteurs de
⃗⃗⃗⃗
références qui délimite le secteur ou se trouve le vecteur Vs .
La symétrie du système triphasé, nous permet de réduire l'étude au cas général d'un secteur de 60
⃗⃗⃗⃗
degrés. On se place alors dans le cas ou le vecteur de référence Vs est situé dans le secteur 1. Dans ce
⃗⃗⃗⃗
cas, la tension de référence Vs dans le repère est reconstituée en faisant une moyenne temporelle des
⃗⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗⃗
⃗⃗⃗⃗⃗
tensions adjacentes V1 , V2 , V 7 et V 0 , voir la figure (III.3).
⃗⃗⃗⃗
Après, il suffit de déterminer la position du vecteur de référence Vs dans le repère (𝛼, 𝛽) et le
secteur i dans lequel il se trouve. Pour une fréquence de commutation Ts suffisamment élevée le vecteur
⃗⃗⃗⃗
⃗⃗⃗⃗
d'espace de référence Vs est considéré constant pendant un cycle de commutation. Tenant compte que V1
⃗⃗⃗⃗⃗
⃗⃗⃗⃗⃗
⃗⃗⃗⃗⃗
et V2 sont constants et V 0 = V 7 = 0, il s'en suit pour un cycle de commutation:
⃗⃗⃗⃗
Ts Vs =
⃗⃗⃗⃗
⃗⃗⃗⃗⃗
⃗⃗⃗⃗⃗
⃗⃗⃗⃗⃗
T1 V1 + T2 V2 + T0 V 7 + T0 V 0
Avec
⃗⃗⃗⃗
T1 : Temps alloué au vecteur V1
⃗⃗⃗⃗⃗
T2 : Temps alloué au vecteur V2
⃗⃗⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗⃗
T0 : Temps partagé entre les 2 vecteurs nuls V 7 et V 0
τ1, τ2 et τ0 : sont largueur d’impulsion.
Commande par DTC-SVM d’une MSAP
(III.2)
61
Chapitre III : Technique de commande par Onduleur-SVM

V2
Vs
 2 V2

V1

 1V1
⃗⃗⃗⃗⃗
Fig. III.3 Principe de construction du vecteur de tension Vs
La résolution de cette équation, après décomposition sur les deux axes du plan (𝛼, 𝛽) complexe donne :
T1 =
T2 =
Vs √2
Vdc
Vs √2
Vdc
𝜋
T0 sin(
3
T0 sin(
3
𝜋
− 𝜑)
)
(III.3)
1
T0 = 2 (Ts -T1 -T2)
Avec : 𝜑 = tan−1 (
0≤𝜑≤
V
V
)
𝜋
3

S2
V3
V2
S1
S3
Vs
V7
V4
V0
V1

S6
S4
V5
S5
V6
⃗⃗⃗⃗⃗
Fig. III.4 vecteur d’espace Vs de l’onduleur de tension
Commande par DTC-SVM d’une MSAP
62
Chapitre III : Technique de commande par Onduleur-SVM
Les mêmes règles s'appliquent pour le secteur 2 jusqu'à 6. Ceci résulte dans l'ordre de commutations
défini suivant la figure (III.4). La valeur efficace maximale correspond au cas où V s
inscrit à l'hexagone et de rayon r =
√3
V
2 dc
√
2
3
Vdc
=
2
atteint le cercle
(III.4)
√2
Si en compare à la MLI à intersection, la tension phase neutre maximale possible est :
V =
V dc
(III.5)
2√2
Et la tension entre phase sera : U =
√3 V dc
(III.6)
2√2
Le rapport entre les deux types de MLI sera donc :
𝑀𝐿𝐼 𝑉𝑒𝑐𝑡𝑜𝑟𝑖𝑒𝑙𝑙𝑒
2
=
= 1.1547
𝑀𝐿𝐼 à 𝐼𝑛𝑡𝑒𝑟 𝑠𝑒𝑐𝑡𝑖𝑜𝑛 √3
Pour équilibrer les commandes. Ainsi on réduit au minimum le nombre de commutations réalisées
pour chaque composant, ce qui encore un autre avantage de la MLI vectorielle. Chaque zone (1 à 6)
impose un ordre précis de conduction des interrupteurs de l’onduleur. On doit avoir une impulsion
unique et centrée sur l'intervalle permet un écart minimum par rapport au cercle de référence déterminé
par la succession des Vecteurs Vi , une diminution de la non linéarité due à la forme de l’impulsion et
une diminution du taux d’harmonique. Sur la figure (III.5), on observe deux combinaisons possibles
pour le centrage de l’impulsion lorsque le vecteur de commande est placé dans la zone 1 et 3 limitée
⃗⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗⃗
⃗⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗⃗
respectivement par l’ensemble des vecteurs de tension ( V1 , V2 ) et ( V3 , V4 ).
Commande par DTC-SVM d’une MSAP
63
Chapitre III : Technique de commande par Onduleur-SVM
V0
V1
V2
V7
SA
2
SB
1
SC
0
T0
4
T1
2
T2
2
T0
2
V2
V1
V0
T2
2
T1
2
T0
4
V3
V4
V0
T2
2
T1
2
T0
4
Ts  T1  T2  T0
V0
V3
V4
V7
SA
2
SB
1
SC
0
T0
4
T1
2
T2
2
T0
2
Ts  T1  T2  T0
⃗⃗⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗⃗
⃗⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗⃗
Fig. III.5 Séquence de vecteurs ( V1 , V2 ) et ( V3 , V4 )
Commande par DTC-SVM d’une MSAP
64
Chapitre III : Technique de commande par Onduleur-SVM
Le calcule des largeurs d’impulsion est donné par le système suivant :
1
C1i
C1i 1
 2 = C 2i
C 2i  2
[ 0 ]
[ C 3i
C3i 3
1
2 T1
1
T2
2
1 [ T0 ]
2]
(III.7)
Secteur 1
Secteur 2
𝝅
𝝅
{ 𝟎 ≤ 𝝋 ≤ 𝟑}
τ1 =
τ2 =
τ0 =
T1
Ts
T2
Ts
T0
T2
=
=
=
Vs √𝟐
Vs d
Vs √𝟐
Vs d
𝒔𝒊𝒏(
{𝟑 ≤𝝋≤
𝝅
𝟑
− 𝝋)
τ1 =
τ2 =
𝒔𝒊𝒏(𝝋)
Ts − T1 − T2
τ0 =
𝟐 T2
T1
Ts
T2
Ts
T0
T2
Secteur 4
{𝝅 ≤ 𝝋 ≤
τ1 =
τ2 =
τ0 =
T1
Ts
T2
Ts
T0
T2
=
=
=
Vs √𝟐
Vs d
Vs √𝟐
Vs d
=
=
=
Vs √2
Vs d
Vs √2
Vs d
Secteur 3
𝟐𝝅
}
𝟑
𝑠𝑖𝑛(
{
𝜋
3
− 𝜑)
τ1 =
τ2 =
𝑠𝑖𝑛(𝜑)
Ts − T1 − T2
τ0 =
2 T2
T1
Ts
T2
Ts
T0
T2
Secteur 5
𝟒𝝅
}
𝟑
𝒔𝒊𝒏(
{
𝝅
𝟑
𝒔𝒊𝒏(𝝋)
Ts − T1 − T2
𝟐 T2
− 𝝋)
τ1 =
τ2 =
τ0 =
T1
Ts
T2
Ts
T0
T2
𝟒𝝅
𝟑
=
=
=
Vs d
Vs √2
Vs d
=
=
=
≤ 𝝋 ≤ 𝝅}
Vs √2
Vs d
Vs √2
Vs d
𝑠𝑖𝑛(
𝜋
3
− 𝜑)
𝑠𝑖𝑛(𝜑)
Ts − T1 − T2
2 T2
Secteur 6
≤𝝋≤
Vs √2
𝟐𝝅
𝟑
𝟓𝝅
}
𝟑
𝑠𝑖𝑛(
{
𝜋
3
𝑠𝑖𝑛(𝜑)
Ts − T1 − T2
2 T2
− 𝜑)
τ1 =
τ2 =
τ0 =
T1
Ts
T2
Ts
T0
T2
𝟓𝝅
𝟑
=
=
=
≤ 𝝋 ≤ 𝟐𝝅}
Vs √2
Vs d
Vs √2
Vs d
𝑠𝑖𝑛(
𝜋
3
− 𝜑)
𝑠𝑖𝑛(𝜑)
Ts − T1 − T2
2 T2
Tableau III.2 Durée des états des commutateurs dans chaque secteur
On constat que les calculs donnent des résultats identiques dans chaque secteur ce qui simplifie la
réalisation du modulateur.
Commande par DTC-SVM d’une MSAP
Chapitre III : Technique de commande par Onduleur-SVM
65
III-4. Modèle mathématique de la MSAP
Afin d’obtenir une formulation plus simple et de réduire la complexité du modèle de la machine,
l’établissement de son modèle mathématique sera développé sur la base des hypothèses simplificatrices à
savoir que la machine est symétrique, fonctionnée régime non saturé et que les différentes pertes ainsi
que l’effet des amortisseurs sont négligeables.[22]
Le modèle de Park de la machine synchrone à aimants permanents à p paires de pôles est défini par le
système d’équations suivant :
Vd = 𝑅 s Id +
Vq = 𝑅 s Iq +
d
dt
d
dt
∅d - 𝜔 ∅q
(III.8)
∅q + 𝜔 ∅d
Avec :
∅d =Ld Id + ∅f
(III.9)
∅q =Lq Iq
L’équation mécanique s’écrit par :
𝐽
𝑑𝛺
+ 𝐹𝛺 = 𝐶𝑒 − 𝐶𝑟
𝑑𝑡
Avec :   p
(III. 10)
(III.11)
Le couple électromagnétique est donné par :
Ce 
3
2
p [ ( Ld - Lq) Iq Id + ∅f Iq ]
Commande par DTC-SVM d’une MSAP
(III.12)
Chapitre III : Technique de commande par Onduleur-SVM
66
III-5. Les étapes de la réalisation des blocs de SVM
1ere étape : Détermination des tensions de références Vα , Vβ.
2éme étapes : Détermination des secteurs.
3éme étapes : calcul des variables X, Y et Z.
4éme étapes : calcul de T1 et T2 pour chaque secteur.
5éme étapes : génération des signaux modulants : Ta on, Tb on et Tc on.
6éme étapes : génération des séries d’impulsions Sa, Sb et Sc.
III-6. La présentation des blocs sous simulink de la SVM
Le système de simulation de SVM est basé sur le MATLAB/SIMULINK qu’est choisi en tant
qu’environnement fondamental en raison de ses divers avantages uniques : l’efficacité de programmation
élevée, interface graphique élégant, son architecture ouverte permettant l’adaptation aux besoins du
client.
III-6-1. Détermination des Vα, Vβ
Ce bloc permet de projeter les tensions triphasées dans le référentiel (α, β) en effectuant la transformation
de Concordia sous simulink, on obtient le tableau suivent qui présent le calcule de Vα et Vβ, pour les
différents états de l’onduleur.
Commande par DTC-SVM d’une MSAP
67
Chapitre III : Technique de commande par Onduleur-SVM
Sa
Sb
Sc
Va 0
Vb 0
Vc 0
V
V
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
2Vdc
−
3
1
1
0
0
1
V dc
3
3
0
1
1
−
0
0
1
−
1
0
0
1
0
2Vdc
−
3
2Vdc
V dc
V dc
3
3
3
−
3
−
−
V dc
3
V dc
2Vdc
3
3
2Vdc
V dc
3
3
0
0
0
1
√ V dc
6
1
√ V dc
2
1
−√ V dc
6
1
√ V dc
2
3
3
V dc
2
√ V dc
3
3
2Vdc
V dc
1
V dc
V dc
3
1
−
3
V dc
−
0
V dc
2
−√ V dc
3
0
1
−√ V dc
6
1
−√ V dc
2
1
√ V dc
6
1
−√ V dc
2
0
0
Tableau III.3 Les tensions de références Vα et Vβ
La transformation d’un système triphasé en un système biphasé équivalent, est donnée par :
1
[
V
V
]=
2
3
0
[ K0
−
1
2
√3
2
K0
−
−
1
V aref
2
√3
Vbref , Avec : K0 =
2
K0
]
[ Vcref ]
Commande par DTC-SVM d’une MSAP
1
2
(III.13)
68
Chapitre III : Technique de commande par Onduleur-SVM
Va ref
+
0.5
-
Vbref
2/3
V
2/3
V
sqrt(3)/2
+
0.5
-
Vc ref
Sqrt(3)/2
Fig. III.6 Bloc de transformation
III-6-2. Nouvelle méthode de détermination des secteurs [23]
Généralement, le secteur est déterminé par l’angle 𝜑 où : 𝜑 = arc tg (Vβ / Vα) .Dans cet article le secteur
est déterminé par une méthode simple basée sur les tensions Vα et Vβ. La détermination est faite comme
dans le tableau 1, où A2 est le signe de Vα et A1 est le signe de Vβ. On note que A2 égale à 0 si Vα est
négatif sinon A2 égale à 1, A1 égale à 0 si Vβ est négatif sinon A1 égale à 1, A0 égale à 1 si la valeur
absolue du rapport (Vβ / Vα) est supérieur ou égale à (tan 60 = 1.732) autrement A0 égale à0. Cette
méthode est employée [4] pour la détermination du secteur pour la DTC.
A2
A1
A0
Secteur
0
0
0
4
0
0
1
5
0
1
0
6
0
1
1
5
1
0
0
2
1
0
1
3
1
1
0
2
1
1
1
1
Tableau III.4 Détermination de secteur
Commande par DTC-SVM d’une MSAP
69
Chapitre III : Technique de commande par Onduleur-SVM
La relation entre les coefficients d'utilisation des trois phases (relation du d'allumage aux temps de
commutateur-au loin des trois bras d'onduleur au cours d'une période de PWM) et donnée sous forme:
𝑎 = | V | +
1
√3
| V | ; 𝑏 = | V | −
1
√3
| V | ; 𝑐 =
2
√3
(III. 14)
| V |
L’algorithme pour déterminer i est décrit par la figure suivante :
Données : V etV
Non
Qui
V  0
i  1ou 2 ou 3
Qui
V  0
i  4ou 5ou 6
i  1ou 2
Qui
i  2ou 3
Qui
Non
Non Qui
i3
i2
Non
V  0
i  4ou 5
i  5 ou 6
V  3V 0
V  3V 0
i 1
Qui
Non
Non
Qui
Non
V  3V 0
i2
i5
V  3V 0
i6
i5
i4
Fig. III.7 Algorithme de détermination du secteur i
Le bloc simulink est présenté par la figure suivante :
A2
V
==
S1
2
==
S2
3
==
S3
4
==
S4
K0
5
==
S5
Conversion binaire
real
6
==
S6
K2
V
A1
V
A2 K 2
1
A1
K1
K1
Secteur
V
A0
A0 K 0
Transcoudeur
Fig. III.8 Le bloc de détermination de secteur
Commande par DTC-SVM d’une MSAP
70
Chapitre III : Technique de commande par Onduleur-SVM
III-6-3. Calcul Les variables : X, Y et Z
Les trois variables sont données par les équations suivantes :
X= √3
T
V
V dc
Y=
√3 T
√3 T
V +
V
2 V dc
2 V dc 
Z=
√3 T
√3 T
V −
V
2 V dc
2 V dc 
(III.14)
V
Fonction 1
X
Fonction 2
Y
Fonction 3
Z
V
Vdc
T
Fig. III.9 Le bloc de calcul X, Y et Z
III-6-4. Calcul de T1 et T2
Dans cette étape le bloc calcul les temps T1 et T2 pour chaque secteur à partir des valeurs de X, Y et Z
suivant le tableau ci-dessous :
Secteur
1
2
3
4
5
6
T1
-Z
Y
X
Z
-Y
-X
T2
X
Z
-Y
-X
-Z
Y
Tableau III.4 T1 et T2 en fonction de X, Y et Z
Commande par DTC-SVM d’une MSAP
71
Chapitre III : Technique de commande par Onduleur-SVM
III-6-5. Détermination de Ta on, Tb on et Tc on
Ce bloc génère les signaux modulants d’après les formules suivantes :
Ta on = (T-T1-T2)/ 2.
(III.15)
Tb on = Ta on + T1.
Tc on = Tb on + T2.
On adopte, sous SIMILINK le modèle suivant pour chacun des six secteurs (ici, le secteur 1).
TaON
T1 S1
T2 S1
(1/2)*(u[3]-u[1]-u[2])
Fonction
PWM
+
TbON
+
+
+
TcON
Fig. III.10 Le bloc de calcul Ta on, Tb on et Tc on
III-6-6. Détermination de Sa, Sb et Sc
Ce bloc génère des séries d’impulsions qui serviront par la suite à réaliser les signaux de commande
entrant dans le modèle de l’onduleur, suite à la comparaison des signaux modulants avec une porteuse
triangulaire de haute fréquence (20khz). Sous SIMILINK ce bloc se présente sous l’aspect suivant :
Out_1
TaON


Sa
Produit
TbON


Sb
Produit
TcON


Produit
S1
Fig. III.11 Le bloc de calcul Sa, Sb et Sc
Commande par DTC-SVM d’une MSAP
Sc
72
Chapitre III : Technique de commande par Onduleur-SVM
Les signaux Txon sont ordonnés d’une manière bien précise (tableau ci-dessous).
Phase/secteur 1
2
3
4
5
6
Sa
Tb on
Ta on
Ta on
Tc on
Tb on
Tc on
Sb
Ta on
Tc on
Tb on
Tb on
Tc on
Ta on
Sc
Tc on
Tb on
Tc on
Ta on
Ta on
Tb on
Tableau III.5 Assignement de signaux TXON au registre Sa, Sb et Sc
III-7. Bloc simulink de la SVM
S1
S2
S3
S4
S5
S6
V
V
Detrmination de
secteur
Calcul:X,Y etZ
Vbref
Vcref
Vdc
T
X
Va
V
V
V
V
X
Vb
Vc
Detrmination:
Taon;Tbon et Tcon
Detrmination:
T1,T2
T.Clarke
Varef
Detrmination de
:Sa,Sb etSc
Y
Y
Z
Z
Vdc
T
T1 S1
T2 S1
T1 S 2
T2 S 2
T1 S 3
T2 S 3
T1 S 4
T2 S 4
T1 S 5
T2 S 5
T1 S 6
T2 S 6
T1 S1
T2 S1
T1 S 2
T2 S 2
T1 S 3
T2 S 3
T1 S 4
T2 S 4
T1 S 5
T2 S 5
T1 S 6
T2 S 6
T
Taon1
Tbon1
Tcon1
Taon 2
Tbon 2
Tcon 2
Taon 3
Tbon 3
Tcon 3
Taon 4
Tbon 4
Tcon 4
Taon 5
Tbon 5
Tcon 5
Taon 6
Tbon 6
Tcon 6
Fig. III.12 Schéma de bloc de SVM
Commande par DTC-SVM d’une MSAP
S1
S2
S3
S4
S5
S6
Taon1
Tbon1
Tcon1
Taon 2
Tbon 2
Tcon 2
Taon 3
Tbon 3
Tcon 3
Taon 4
Tbon 4
Tcon 4
Taon 5
Tbon 5
Tcon 5
Taon 6
Tbon 6
Tcon 6
Sa
Sa
Sb
Sb
Sc
Sc
73
Chapitre III : Technique de commande par Onduleur-SVM
III-8. Schéma bloc du système
Vd
Vq
Va
Va
Va
Udc
Va
Id
Vd
Vb
Vb
Vdc
Udc
Vb
Vd
id
Vb
Iq
Fréquence
Vc
Vc
Vc
Vc
iq
Vq
Source de tension triphasée
Filtre passe -bas
Redresseur
SVM-Onduleur
couple
Vq
Position
Ce
vitesse
PARK
vitesse
Cr
50
position
Cr
frequence
téta
MSAP
Fig. III.13 Schéma de simulation d’une MSAP alimentée par SVM-Onduleur
III-9. Résultats de simulation
L’essai de bloc de la SVM sur la MSAP est donné les résultat suivant :
200
150
Courant iq (A)
Courant id (A)
150
100
50
0
-50
100
50
0
-50
-100
-150
-100
-200
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
Temps (s)
Commande par DTC-SVM d’une MSAP
0.8
0.9
1
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
Temps (s)
0.7
0.8
0.9
1
74
Chapitre III : Technique de commande par Onduleur-SVM
300
100
Vitesse (rad/s)
250
Ce (N.m)
50
0
-50
200
150
100
50
0
-50
-100
-100
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
0
0.1
0.2
0.3
Temps (s)
400
Tension Va,Vb et Vc
Tension Vdc (V)
600
500
400
300
200
100
0
0
0.2
0.4
0.6
0.8
Tensions:V alpha,V béta
Secteur
5
4
3
2
0.02
0.04
0.06
Temps (s)
0.6
0.7
0.8
0.9
1
0.07
0.08
0.09
0.1
200
100
0
-100
-200
-300
0
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
0.06
Temps (s)
6
0
0.5
Va
Vb
Vc
300
-400
1
Temps (s)
1
0.4
Temps (s)
0.08
0.1
600
400
200
0
-200
-400
V alpha
V béta
-600
0
0.02
0.04
0.06
0.08
0.1
Temps (s)
Fig. III.14 Résultat de simulation d’une MSAP alimentée par SVM-Onduleur
Les résultats obtenus en simulation numérique mettent en évidence les performances du système
de commande. On note que l’allure de vitesse présente des oscillations pendant le régime transitoire, puis
elle atteint rapidement dans le régime permanent (104.71 rad/s). Le couple et le courant Iq ont la même
allure. Le courant Id suit sa consigne. Les tensions de phase sont sinusoïdales.
Commande par DTC-SVM d’une MSAP
Chapitre III : Technique de commande par Onduleur-SVM
75
*Remarque :
 L’augmentation de la fréquence de coupure enfantée des battements très importante.
 L’utilisation de la SVM permet de réduire les ondulations et les harmoniques au niveau du courant.
III-10. Conclusion
Le développement de la modulation de largeur d’impulsion (MLI) a apporté une plus grande
souplesse dans le contrôle des convertisseurs. Parmi les variantes da la technique MLI, la plus importante
de ces derniers temps essentiellement dans la conduite des machines à courant alternatif, c’est une
technique dite modulation vectorielle ou (SVM). Le principe de cette technique repose sur la sélection de
la séquence et le calcul des temps de conduction ou d’extinction. Dans ce chapitre nous avons présenté
les blocs de simulation de la modulation vectorielle sur le logiciel MATLAB/SIMULINK avec une
nouvelle méthode de la détermination de secteur et nous avons analysé les résultats de simulation pour
démontrer la validité de la SVM.
Commande par DTC-SVM d’une MSAP
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