UPES – Mégrine Année Universitaire : 2011/2012 Semestre II Classe : 2éme CI IND Session : Principale Matière : Commande numérique des machines électriques Durée: 2h Documents autorisés : Oui Non : x Théorique X Pratique Question cours 1) Donner les différents types de commande numérique des machines électriques. 2) Compléter le tableau suivant ASIC FPGA DSP performance taille Coût Intégration Exercice Cet exercice porte sur la modélisation et le contrôle d’une turbine éolienne à vitesse variable basée sur la génératrice asynchrone à double alimentation pour les fortes puissances, suivie d’un redresseur MLI à bande d’hystérésis et d’un onduleur en commande pleine onde. I) Redresseur I-1) MODELE DU REDRESSEUR Le redresseur est constitué de cellules de commutation IGBT. Il est constitué de trois bras, de deux interrupteurs pour chacun. Pour assurer la continuité en courants chaque interrupteur est monté en antiparallèle avec une diode de récupération. 1/6 I-1-1) Montrer que Vr10 1 Vr 20 Vdc * 0 V 0 r 30 0 1 0 0 S1 0 S2 1 S3 I-1-2) Montrer que les tensions simples d’entrées du redresseur sont présentées sous la forme matricielle suivante Vr1 2 Vdc * 1 Vr 2 3 V 1 r3 I-1-3) Montrer que 1 2 1 1 S1 1 S2 2 S3 Idc = S1 * Ir1 + S2 * Ir2 + S3 * Ir3 I-1-4) Compléter le tableau suivant S1 1 1 1 1 0 0 0 0 S2 1 0 1 0 1 0 1 0 S3 1 1 0 0 1 1 0 0 Vr12 Vr23 Vr31 2/6 Vr1 Vr2 Vr3 Idc I-2) Commande MLI du redresseur L’organigramme de simulation de la commande est donné par la figure Vdc Rr,Lr Ir1 Ir2 Cdc Redresseur Ir3 er1 er2 er3 S1,S2,S3 Ir1ref Régulation courant du réseau Ir2ref Ir3ref Sin(wt) Sin(wt-120) Régulation de la tension de sortie Sin(wt-240) Iref Vref I-2-1) Expliquer le principe de la commande à hystérésis d’un redresseur. I-2-2) Proposer un schéma synoptique de la régulation de la tension I-2-3) Expliquer le schéma suivant de la fonction de la boucle de régulation du courant 3/6 I-3) Interprétation des résultats On présente dans la figure suivante les résultats obtenus par des simulations numériques concernant l’analyse des performances de ce type de convertisseur AC-DC. On choisi dans cette simulation la tension de référence égal à 400 V I-3-1) Interpréter les courbes suivants (c) (d) Fig : Résultats de simulation d’un redresseur triphasé commandé par hystérésis (b) (a) (c) (d) l’allure de la tension simple du réseau l’allure de la tension composée du réseau l’analyse spectrale du courant l’allure du courant et sa référence. 4/6 II) Onduleur L’onduleur triphasé dit deux niveaux est illustré par son circuit de puissance de la figure suivante II-1) Montrer que II-2) Expliquer le principe du commande pleine onde II-3) Représenter van(t), vab(t) sur le document réponse n°1. 5/6 Document – réponse n°1 K1 K’1 K’2 K3 K2 K’3 Interrupteurs en conduction K’2 K3 van E 0 T/2 T T/2 T vab E 0 6/6 t