B. Fonctionnement en boucle ouverte en régime de défauts

ENSE3 – S2ET– 2012/2013
ANALYSE DE L’ASSOCIATION ONDULEUR M.L.I.
MACHINE ASYNCHRONE
QUALITE DE LA CONVERSION D’ENERGIE
I. Présentation.
Dans ce BE, nous nous intéressons à l’étude des interactions entre les éléments d’une
association Onduleur / Machine asynchrone dans le cadre d’une structure de commande
scalaire en boucle ouverte dans un premier temps. La machine asynchrone à cage, d'une
puissance de 40 kW, est du type utilisé classiquement dans les installation industrielles.
L'objectif de ce BE consiste à analyser :
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Le fonctionnement de l’onduleur de tension avec une MLI vectorielle,
Le comportement de la machine asynchrone en alimentation non-sinusoïdale,
Certaines situations de défauts au niveau de l’alimentation de la machine.
Les conditions de fonctionnement de la machine, en boucle ouverte (Commande
scalaire) permet d’amener la machine à un point de fonctionnement souhaité à une fréquence
choisie.
A partir de la structure de simulation proposée Structure_exemple_p.mdl, initialisée
par le fichier donnees_simul_exemple_2.m, de fonctions myextr.m et myfft.m et de
fonctions de tracé de résultats, on peut mener les différentes études et analyser les grandeurs.
Le module de simulation comprend :
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Des alimentations :
 par une source de tension triphasée sinusoïdale à amplitude et fréquence variables
linéairement en fonction du temps ou
 par un onduleur triphasé contrôlé par MLI vectorielle avec une fréquence et un
coefficient de réglage variables linéairement en fonction du temps.
Une machine asynchrone
Un arbre rigide
Une charge mécanique à couple résistant constant ou proportionnel à la vitesse.
Des possibilités de simulation de défauts d’alimentation :
 Déséquilibre
 Composante continue
II. Marche à suivre.
Il est indispensable de commenter et expliquer les allures obtenues, les fréquences
trouvées et analyser les interactions dans la structure étudiée.
Dans chaque cas, il est demandé d’observer et d’analyser les allures du couple, de la
vitesse, des flux (stator et rotor), des tensions (stator). Lorsque ceci s’avère intéressant, on
peut déterminer et analyser les spectres des principales grandeurs en régime établi.
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Voici différents thèmes d’études. La liste n’est pas exhaustive et pas obligatoire.
A. Fonctionnement en boucle ouverte (commande scalaire)
Dans ce thème, plusieurs pistes sont à explorer :
- Alimentation brutale (fs=50Hz)
- Alimentation progressive (fs=50Hz en 0.3s)
- Alimentation sinusoïdale/onduleur (fMLI=1000Hz, temps de garde de 1µs, fs=50Hz en
0.3s)
B. Fonctionnement en boucle ouverte en régime de défauts
On pourra analyser les effets des différents défauts possibles (à partir de t=0.5 s.) à la lumière
des deux types d’alimentation (sinusoïdale/onduleur) (fs=50Hz en 0.3s) :
- Déséquilibre de la tension en sortie de l’onduleur (1.2 ;1 ;0.8)
- Offset sur une phase de l’onduleur (2.5V)
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