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REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE & POPULAIRE
MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR & DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE
UNIVERSITE DU 20 AOÜT 1955 – SKIKDA
FACULTE DE TECHNOLOGIE
DEPARTEMENT DE GENIE ELECTRIQUE
LABORATOIRE D’AUTOMATIQUE DE SKIKDA
MEMOIRE
Présenté pour l'obtention du diplôme de Magister
SPECIALITE : Électrotechnique
OPTION : Modélisation et contrôle des procédés de conversion de l’énergie électrique
PAR
GUERGAT Hacene
THEME
Etude éolienne à base d’une machine asynchrone double stator
type BDFM.
SOUTENU PUBLIQUEMENT LE : 20/04/2014
DEVANT LE JURY COMPOSE DE :
PRESIDENT de jury : A’HMIDA ZAHIR M.C.A Université De Skikda
ENCADREUR : BOUZEKRI HACENE M.C.A Université De Skikda
EXAMINATEUR : KHEZZAR ABDELMALEK PR Université De Constantine
EXAMINATEUR : LEBAROUD ABDESSELAM M.C.A Université De Skikda
Promotion : 2010-2013
N° :D012114002M

REMERCIMENT
Avant tout, je remercie ALLAH le Tout-puissant de m’avoir
donné le courage, la volonté, la patience et la santé durant
toutes ces années d’étude et que grâce à lui ce travail a pu être
réalisé.
Je tiens à exprimer mon remerciement et ma gratitude:
Département de l’électrotechnique de l’université de SKIKDA
et à tous les enseignants qui m’enseignés durant les années du cursus.
Enfin je remercie aussi toutes les personnes qui m’aidée de
près ou de loin à la rédaction de ce travail.

Dédicace
Je dédie ce modeste travail :
_A l’esprit de mes parents.
_A mon épouse pour tous les soutiens qui ma donnez.
_A toute ma famille.
_A tous mes amis et camarades surtout :
*BOUBKAR RABIAA
*ZIBOUCH MOKHTAR
*RAHAB ABD ARRAZEK
*GUIZAH MOHAMED
*FENNI ATHMANE
*DJEGHADER MOUNIR
*CHAABNIA ALI
*BEN SAADA DJAMEL
* AHMED SEID HAMZA

Table des matières
Résumé en arabe
Résumé en François
Résumé en Anglais
Liste des figures
Liste des Table
Notation
Introduction général…………………………………………………………………………..(01)
Chapitre I : Etat De L’art De La BDFM
I.1 Introduction …………..……………………………………………………………………. .(03)
I.1.1 L’énergie cinétique de l’air : ………………………………………………………...(03)
I.1.2 L’énergie interceptée par une éolienne : …………………………………………..(04)
I.1.3 Régulation mécanique de la puissance d’une éolienne : ………………………..(07)
I .1.4 Contexte de la conversion d’énergie éolienne : …………………………………..(07)
I.1.5 Intérêt de la vitesse variable : ………………………………………………………...(08)
I.2. Classification des machines à double alimentation utilisées dans les
systèmes de génération à vitesse variable:.……………………………………………...(08)
I.2.1. Machine à double alimentation à rotor bobiné (standard) : ………………….. (09)
I.2.2. Machine à double alimentation en cascade asynchrone: ……………………….(10)
I.2.3 Machine à double alimentation sans balais: ………………………………………(11)
I.3. Comparaison entre les différentes variantes de la machine à double
Alimentation: ……………………………………………………………………………………...(11)
I.4 Description du BDFM : ………………………………………………………………….(13)
1.5 Les modes de fonctionnement synchrone :…………………..…………………...(13)
I.6 Conclusion : …………………………………………………………………………………..(16)
Chapitre II Modélisation d’électromécanique BDFM-turbine-Multiplicateur
II.1. INTRODUCTION: ……………………………………………………………………... (17)
II.2. Modélisation de la machine asynchrone a double stator sans balais
(BDFM) : …………………………………………………………………………………………...(17)

II.3. Hypotheses Simplificatrices: …………………………………………………………(18)
II.4. Modèle de la machine asynchrone triphasée a double alimentation
(BDFM) dans les axes ABC: …………….....................................................................(19)
II.4.1. Equations électriques de la machine: ………………………………………….(19)
II.4.2. Equations magnétiques: ………………………………………………………... (20)
II.4.3. Equations mécaniques : ………………………………………………………….(20)
II.5. – Modèle biphasé de la BDFM : …………………………………………………….(21)
II.5.1 - Transformation de Park : ……………………………………………………... (21)
II.5.2 Modèle de Park : …………………………………………………………………...(21)
II.6. Application de la transformation de PARK :….………………………………...(22)
II.6.1. Equations des tensions : …………………………………………………………(22)
II.6.2. Equations des flux : ………………………………………………………………(23)
II.6.3. Equation mécanique : …………………………………………………………...(24)
II.7. Simulation numérique : ………………………………………………………………..(26)
II.8 Modélisation d’une turbine éolienne : ……………………………………………. (29)
II.8.1 Hypothèses simplificatrices pour la modélisation mécanique de la
turbine: ………………………………………………………………………………………………. (29)
II.8.2 Modélisation de la turbine: ………………………………………………………(30)
II.8.3 Modèle du multiplicateur : ……………………………………………………….(32)
II.8.4 Equation dynamique de l’arbre : ………………………………………………..(32)
II.8.5 Le schéma bloc causal du modèle de la turbine : …………………………….(33)
II.8.6 Résultats obtenus: ………………………………………………………………….(34)
II.9.Conclusion : …………………………………………………………………………………(36)
Chapitre III Commande de la chaine turbine-BDFG-convertisseurs
III.1. Introduction : ……………………………………………………………………………..(37)
III.2 Structure générale du système de conversion d’énergie : ………… (37)
III 3. Conception de la commande d’éolienne: ……………………………………….(38)
III 3.1 Intérêt de la vitesse variable : …………………………………………………..(38)