Modélisation des Machines Electriques Université Batna-2 Faculté de technologie département d’Electrotechnique TP n :° 01 Modélisation et simulation des machines à courant continu à excitation Séparée et série 1- Généralités - La MCC est un convertisseur électromécanique permettant la conversion bidirectionnelle de l’énergie. - Suivant la méthode de création du champ magnétique, on distingue les excitations électromagnétiques et magnéto électrique, la première est créée à l’aide de bobines et la seconde est créée à l’aide d’électro-aimants. 2- Objectif du TP Le but de ce TP est d’apprendre à simuler les modèles des MCC en Simulink sous Matlab. d 3- Modèle de la MCC sur les axes ( d,q) : Les enroulements présen tés sur les deux axes sont : - Les enroulements d’excitation série et shunt - Les enroulements : d’induit, auxiliaires et de - compensation (ad, aux etc) q 45- Equations de la MCC - Equations des tensions : Uf =rf if + dφf/dt Us = rs is + dφs/ Uc = rc ic + dφc/dt Uaux = r aux iaux + dφaux/dt Uaq = Riaq + dφq/dt +ωr φd uaux us uf uc uq Equations des flux φf = lf if + Mfs Is φs = ls is + Msf If φc = lc ic + Mcq Iq + Mcaux Iaux φ aux = laux Iaux +M aux Iq +Maux Ic φq = lIq + Mqc Ic + Mqaux Iaux φd = Mfd If + Msd Is Equation Mécanique JdΩ/dt + fΩ = Ce - Cr Remarque: pour des raisons de simplification, ud n’est pas représentée sur l’axe d, mais on prend en considération la mutuelle entre l’induit et le circuit d’excitation. 2020/2021 Modélisation des Machines Electriques Université Batna-2 Faculté de technologie département d’Electrotechnique Travail demandé : 1- En vous basant sur le modèle de la MCC précédent, donner la représentation à deux axes des MCC à excitation séparée et série. 2- Donner les équations (induit, inducteur), qui régissent les deux machines. 3- Donner les schémas fonctionnels correspondants. 4- Simuler les modèles ainsi obtenus par Simulink (Matlab). 5- Relever les courbes des courants (induit inducteur), couple électromagnétique et vitesse. Paramètres des deux machines : Tension d’induit (V) Tension d’excitation (V) Resistance d’induit (Ω) Résistance d’inducteur (Ω) Inductance d’induit (H) Inductance d’inducteur (H) Mutuelle (H) Moment d’inertie (Kgm2) Frottement Couple résistant (Nm) p MCC séparée 220 220 0.5 250 0.05 0.25 0.69 0.36 négligeable 20 1 MCC série 220 0.5 0.1 0.01 25 0.0031 0.36 négligeable 20 1 2020/2021 Modélisation des Machines Electriques Université Batna-2 Faculté de technologie département d’Electrotechnique Nom :…………… Compte rendu : TP : 01 Modélisation et simulation des MCC à excitation séparée et série Prénom :………… Filière :…………… 1- MCC à excitation séparée : 1.a. Equations de la tension: induit : Ua =……………………………. Uf =……………………………………… Ce=…………………………………………. Equation du mouvement :………………… dia/dt =……………………………………….. dif/dt =…………………………………………. courbes 400 300 200 ia (A) w (rad/s) 300 200 100 100 0 0 Schéma bloc : 5 0 0 10 t (s) 5 10 t (s) 1 400 ce (Nm) if (A) 300 0.5 200 100 0 0 5 t (s) 10 0 0 5 10 t (s) Interprétation :………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………................................ 2020/2021 Modélisation des Machines Electriques Université Batna-2 Faculté de technologie département d’Electrotechnique 2- MCC à excitation série : 1.a. Equations des tensions : induit : Ua =……………………………. Schéma bloc : Ce=…………………………………………. Equation du mouvement :………………… ……………………………………………. dia/dt =……………………………………….. Courbes 1000 Vitesse 500 200 0 100 -500 0 Courant 300 20 40 60 0 0 20 40 60 40 60 Couple 1 300 if (A) 200 0.5 100 0 0 5 10 0 0 20 t (s) Interprétation :………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… 2020/2021
