COMMANDE VECTORIELLE DES MACHINES

5ème Année GE
Option ISIP
COMMANDE VECTORIELLE
DES MACHINES ASYNCHRONES
& SYNCHRONES
Rotative demi sphères Marcel DUCHAMP 1924
Edition 2008 J.M RETIF
Institut National des Sciences Appliquées de Lyon

© [JM. RETIF], [2008], INSA de Lyon, tous droits réservés.

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Chapitre 1
COMMANDE VECTORIELLE DE LA MACHINE ASYNCHRONE
1. PASSAGE D’UN REPERE DIPHASE A UN REPERE TRIPHASE.....................1
1.1. Principe..................................................................................................................1
1.2. Cas particulier de grandeurs sinusoïdales..............................................................3
1.3. Expression de la puissance dans le repère de Park................................................4
2. MODELISATION DE LA MACHINE ASYNCHRONE........................................5
2.1. Préambule. .............................................................................................................5
2.2. Modélisation dans un repère lié au champ tournant. .............................................5
2.3. Représentation d’état. ............................................................................................6
2.4. Représentation de la machine asynchrone dans le repère α β. ..............................7
3. DECOUPLAGE SUR LES AXES D ET Q................................................................8
3.1. Solution 1...............................................................................................................9
3.1.1. Formulation à 5 paramètres. ....................................................................... 9
3.2. Formulation avec un modèle à 4 paramètres. ......................................................10
3.3. 2
eme
Solution.........................................................................................................10
3.3.1. Formulation avec un modèle à 5 paramètres .............................................. 10
4. COMMANDE VECTORIELLE. .............................................................................13
4.1. Représentation de la machine dans le repère d,q.................................................14
4.2. Découplage du système........................................................................................15
4.3. Boucles de commande. ........................................................................................16
5. NOTATIONS. ............................................................................................................18

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Chapitre 2
COMMANDE VECTORIELLE DE LA MACHINE SYNCHRONE A AIMANTS
PERMANENTS
1. MODELISATION. ....................................................................................................19
1.1. Structure d’une machine synchrone à aimants permanents (MSAP)...................19
1.2. Représentation dans un repère diphasé................................................................20
1.3. Equations de Park de la machine.........................................................................20
1.4. Equations d’état de la machine............................................................................21
1.5. Bond graph dans le repère d,q..............................................................................22
1.6. Equations dans le repère α, β...............................................................................23
2. DECOUPLAGE DES COURANTS I
D
ET I
Q.
.........................................................24
3. BOUCLES DE COMMANDE..................................................................................25
Chapitre 3
COMMANDE VECTORIELLE DE LA MACHINE SYNCHRONE A ROTOR BOBINE
1. MODELISATION. ....................................................................................................27
1.1. Equations de Park de la machine.........................................................................28
1.2. Equations d’état de la machine............................................................................28
2. DECOUPLAGE DES COURANTS.........................................................................30
2.1. Découplage des courants I
d
et I
q
. .........................................................................30
2.1.1. Contexte technologique. ..............................................................................32
2.1.2. Boucles de commande. ................................................................................32
2.2. Découplage du courant inducteur. .......................................................................33
2.2.1. Contexte technologique. ..............................................................................34
2.3. Elaboration des références de courants................................................................34
3. COMMANDE DU MOTEUR A COS(φ)=1.............................................................35
3.1. Asservissement des courants aux consignes........................................................35
3.2. Commande à facteur de puissance unitaire..........................................................35
3.2.1. Principes de la commande de couple à facteur de puissance unitaire..........35
3.2.2. Génération des références de courant ..........................................................36

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Chapitre 4
MLI VECTORIELLE
1. Préambule. ............................................................................................................................ 39
2. MLI Vectorielle, montage en triangle................................................................................... 40
2.1. Calcul des temps d’application des états de l’onduleur................................................ 41
2.2. Calcul des rapports cycliques de commutation pour chaque secteur............................ 42
2.3. Calcul des rapports cycliques de commutation pour chaque bras. ............................... 44
2.4. Tension d’alimentation de l’onduleur........................................................................... 46
3. MLI Vectorielle, montage étoile........................................................................................... 47
3.1. Calcul des temps d’application des états de l’onduleur................................................ 48
3.2. Calcul des rapports cycliques de commutation pour chaque secteur............................ 49
3.3. Calcul des rapports cycliques de commutation pour chaque bras ................................ 50
3.4. Algorithme de programmation pour le montage étoile................................................. 52
3.5. Tension d’alimentation de l’onduleur........................................................................... 55
4. MLI I ntersective .................................................................................................................. 56
5. Fonctionnement en pleine onde. ........................................................................................... 58
5.1. Montage étoile. ............................................................................................................. 58