Author: Joseph Pierquin Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 0
Book Description
Les systèmes comportant plusieurs machines électriques et/ou plusieurs convertisseurs statiques occupent une place de plus en plus importante parmi les systèmes électromécaniques. Ces systèmes sont appelés Systèmes Multimachines Multiconvertisseurs (SMM). Les SMM se caractérisent par la mise en commun de ressources physiques entre plusieurs éléments de la chaîne de conversion d'énergie; d'où des couplages dont la gestion pose problème. La complexité de tels systèmes nécessite une répresentation synthétique que l'utilisation d'outils classiques de modélisation ne permet pas toujours d'obtenir. Un formalisme spécifique de modélisation de systèmes électromécaniques est alors présenté : basé sur une représentation causale des échanges énergétiques entre les différents éléments de conversion, appelé Représentation Énergétique Macroscopique (REM). Une extension de ce formalisme à la caractérisation et la commande des SMM est ensuite proposée. Le SMM faisant l'objet de cette thèse est un véhicule électrique. Ce système possède deux couplages (électrique et mécanique) induits par l'utilisation d'une structure de puissance particulière : la traction des deux roues motrices est assurée par deux machines asynchrones triphasées alimentées par un onduleur possédant quatre bras. Les problèmes posés par le couplage mécanique sont liés au caractère non-linéaire du contact roue-route; une solution à ces problèmes est obtenue en utilisant une structure de commande à modèle bien adaptée aux systèmes non-linéaires : la commande à modèle de comportement. Une commande vectorielle dans le repère naturel de la machine asynchrone est ensuite proposée pour résoudre le couplage électrique : appliquée expérimentalement d'abord à un système monomachine, puis son extension à l'ensemble onduleur quatre bras - machines asynchrones est envisagée dans un second temps.
Author: ROBOAM Xavier Publisher: Lavoisier ISBN: 2746281929 Category : Languages : en Pages : 434
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Le contexte actuel mène les concepteurs vers des systèmes toujours plus complexes et performants, intégrant un grand nombre d’éléments souvent fortement couplés et appartenant à divers champs de la physique énergétique. Après une présentation de l’approche systémique de conception, ce premier volume rassemble les points-clés permettant de modéliser et de caractériser efficacement des systèmes multiphysiques (formalismes graphiques, Bond Graphs, GIC/REM), d’analyser la qualité et la stabilité des réseaux et de contribuer à la robustesse en conception intégrée. La gestion de l’énergie des systèmes énergétiques hybrides incluant du stockage est également largement détaillée et différentes méthodes statistiques permettant de dimensionner les réseaux ou de caractériser leur sûreté de fonctionnement sont proposées (par exemple, la méthode de Monte-Carlo). Les techniques d’analyse, de synthèse et de gestion présentées dans cet ouvrage participent à l’optimisation des systèmes énergétiques. Elles sont complétées par des approches spécifiquement orientées vers la conception par optimisation, objets du second volume.
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Les systèmes à plusieurs machines électriques et convertisseurs statiques occupent une part importante dans le domaine des entraînements, que ce soit dans les transports, les processus industriels ou même les services. Ces systèmes qui partagent une ressource électrique, mécanique ou d'une autre nature, sont désignés systèmes multimachines multiconvertisseurs (SMM). Outre le problème classique de robustesse inhérent à la commande des actionneurs électriques, les SMM posent des problèmes de gestion énergétique, problèmes induits par les divers couplages qui les caractérisent. L'objectif de cette thèse est une étude de la commande à modèle de comportement (CMC) en vue de son application aux SMM, dans l'objectif d'apporter une solution aux problèmes de robustesse et de couplage. Dans un premier temps, l'analyse de la CMC est présentée. Cette commande exploite l'écart entre un processus et son modèle considéré linéaire stationnaire, afin de modifier les actions du processus réel et le " forcer " ainsi à suivre un comportement défini. Les performances de robustesse sont mises en évidence en simulation (machine à courant continu et machine asynchrone) et expérimentalement (machine à courant continu). De plus, une extension de la CMC pour gérer deux boucles imbriquées est proposée, ainsi qu'une stratégie spécifique de limitation. Dans un deuxième temps, la CMC est appliquée aux SMM. L'étude porte sur un couplage aval de type mécanique. Trois nouvelles structures de commande, basées sur la CMC sont analysées en plus de deux structures classiques (commande moyenne et maître-esclave). Une de ces nouvelles structures est enfin appliquée à la commande d'un métro automatique pour résoudre des problèmes de répartition énergétique mécanique et de patinage.
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L’objectif de ce travail consiste à évaluer les possibilités des convertisseurs multi niveaux pour le raccordement de systèmes de génération à base d’éolienne intégrant un système de stockage. Tout d’abord, la modélisation et la commande pour le raccordement d’une source sont étudiées. Classiquement le convertisseur utilisé pour réaliser la connexion au réseau est contrôlé de manière à réguler le bus continu intermédiaire. L’utilisation d’un convertisseur de topologie NPC nécessite l’équilibrage du bus continu. Une solution basée sur l’utilisation des configurations redondantes est proposée. Ensuite, la généralisation pour la modélisation et la commande d’un onduleur triphasé multi niveaux est développée. L’unité de stockage est utilisée pour réguler le bus continu et compenser les fluctuations de puissance de l’éolienne. La supervision énergétique de cette association de deux sources est réalisée. Le domaine de fonctionnement est déterminé. Différentes possibilités de connexion de ces deux sources sont développées et évaluées expérimentalement. Enfin, l’utilisation d’un convertisseur utilisant quatre condensateurs en série pour le bus continu est développée pour le raccordement d’un système multi sources. Diverses possibilités de raccordement sur ce bus continu sont abordées. Le système de supervision des puissances qui est rendu nécessaire pour chaque cas est également présenté.
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Dans les industries du papier, du textile, du bobinage et de l'extrusion de plastique, les entraînements électriques sont fréquemment appelés à travailler en synchronisme, avec des tolérances souvent élevées pour assurer une qualité uniforme du produit et éviter les bris. Le système étudié est représentatif de ces secteurs et composé de cinq moteurs qui sont couplés par une toile dont une tension mécanique. La commande vectorielle indirecte a été développée et nous a permis de vérifier la stabilité du système et de rendre la machine asynchrone similaire à une machine à courant continue. La validation des résultats de simulation est faite sur le logiciel SIMULINK sous MATLAB, qui nous permet de simuler le comportement du système dans le temps. Les résultats obtenus montrent des meilleures performances, ainsi qu'une bonne robustesse.
Author: Hamza El Jihad Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 0
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Cette thèse traite des convertisseurs de puissance multi-niveaux destinés aux applications d'entraînements électriques, utilisés notamment dans le domaine de l'Oil & Gas et de la propulsion marine, ou bien aux applications réseaux comme la compensation de l'énergie réactive. L'objectif est l'optimisation des commandes de ces convertisseurs de façon à réduire le contenu harmonique de la tension de sortie et donc du courant, paramètre très important pour le dimensionnement à la fois des filtres de sortie et des machines électriques qui y sont connectées. Dans la première partie de ce mémoire, les différentes topologies multi-niveaux sont analysées et trois topologies cinq niveaux retenues sont comparées en termes de nombre de composants semi-conducteurs, des pertes, du contenu harmonique et de l'énergie stockée dans les éléments passifs. Selon le type de l'application, l'une d'entre elles est préférée aux autres. En deuxième partie, nous avons proposé une méthode de réduction d'harmoniques basse fréquence qui consiste à maîtriser la phase des porteuses MLI pour des ratios entiers des fréquences de découpage et du fondamentale de la tension de référence. La minimisation des harmoniques basse fréquence de la tension de sortie du convertisseur par l'optimisation de la phase des porteuses est validée d'abord par des simulations numériques puis implémentée pratiquement et validée à l'aide d'un simulateur temps réel RT-Lab. Pour pallier aux problèmes de non-linéarités introduites par les méthodes classiques de ”clamping” des tensions de références des convertisseurs multi-niveaux, limitant l'amplitude de la tension de sortie maximale atteignable, nous proposons une nouvelle méthode de linéarisation en dernière partie de ce mémoire. Il s'agit d'ajouter une composante homopolaire optimisée aux tensions de références des convertisseurs multi-niveaux pour linéariser le fondamental de leurs tensions de sortie, ce qui permet d'accroître le maximum de leur amplitude. Cette méthode est testée par simulation numérique dans la commande d'un système d'entraînement électrique complet lui permettant de fonctionner sur toute la plage de vitesse, sans affecter l'équilibrage des tensions des capacités du bus continu principal.
Author: Bruno Nicolas Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 206
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LE TRAVAIL PRESENTE CI-APRES S'INTERESSE A LA COMMANDE DES CONVERTISSEURS STATIQUES ET APPORTE UNE CONTRIBUTION A LA DEFINITION DES LOIS DE COMMUTATION A L'AIDE DE LA THEORIE DES REGIMES GLISSANTS BASEE SUR UNE FONCTION DE LYAPUNOV. LA PREMIERE PARTIE DE CE TRAVAIL EST CONSACREE A L'ETUDE DE LA THEORIE DES REGIMES GLISSANTS EN VUE DE L'APPLICATION A LA COMMANDE DES CONVERTISSEURS STATIQUES. L'AUTEUR PROPOSE UNE NOUVELLE METHODE POUR LA DEFINITION DE SURFACES DE COMMUTATION QUI PERMET D'ASSURER LA STABILITE ET L'EXISTENCE GLOBALE D'UN REGIME GLISSANT POUR DES CONVERTISSEURS COMPRENANT UNE OU PLUSIEURS CELLULES DE COMMUTATION. LA DEUXIEME PARTIE TRAITE DE L'APPLICATION A DIFFERENTES STRUCTURES DE CONVERTISSEURS. UNE REALISATION EXPERIMENTALE D'UNE PUISSANCE DE 10KW A PERMIS DE VALIDER LA LOI DE COMMANDE DEVELOPPEE EN FONCTIONNEMENT HACHEUR ET ONDULEUR D'UN CONVERTISSEUR ABAISSEUR DE TENSION. CE TRAVAIL APPORTE DES SOLUTIONS POUR LE FONCTIONNEMENT A FREQUENCE FIXE ET LA STABILITE DE D'ENSEMBLE CONVERTISSEUR-FILTRE D'ENTREE. UNE ETUDE AVEC VALIDATION PAR SIMULATION EST MENEE SUR LA COMMANDE PAR MODE DE GLISSEMENT D'UN HACHEUR SURVOLTEUR ET D'UN CONVERTISSEUR MULTINIVEAUX A CELLULES DE COMMUTATIONS IMBRIQUEES. IL S'AVERE QUE LA THEORIE DES REGIMES GLISSANTS SE GENERALISE PARFAITEMENT A LA COMMANDE DES STRUCTURES COMPLEXES DE TYPE NON-LINEAIRE ET MULTI-ENTREE. CE TRAVAIL MONTRE QUE LES PRINCIPES DU REGLAGE PAR MODE DE GLISSEMENT PEUVENT ETRE AVANTAGEUSEMENT UTILISES POUR LA COMMANDE DES CONVERTISSEURS STATIQUES. LA ROBUSTESSE VIS-A-VIS DES VARIATIONS DE PARAMETRES ET LA SIMPLICITE DE LA MISE EN UVRE CONSTITUENT LES ATOUTS DE CETTE STRATEGIE DE COMMANDE. CONTRAIREMENT A UNE LOI DE COMMANDE CLASSIQUE, LES PERFORMANCES DYNAMIQUES NE DEPENDENT PAS D'UN POINT DE FONCTIONNEMENT NOMINAL MAIS SONT IMPOSEES DANS TOUTE LA PLAGE DE FONCTIONNEMENT DU CONVERTISSEUR
Author: Eric Monmasson Publisher: John Wiley & Sons ISBN: 1118622847 Category : Technology & Engineering Languages : en Pages : 403
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A voltage converter changes the voltage of an electrical power source and is usually combined with other components to create a power supply. This title is devoted to the control of static converters, which deals with pulse-width modulation (PWM) techniques, and also discusses methods for current control. Various application cases are treated. The book is ideal for professionals in power engineering, power electronics, and electric drives industries, as well as practicing engineers, university professors, postdoctoral fellows, and graduate students.
Author: Joseph Pierquin
Author: ROBOAM Xavier
Author: Bogdan Vulturescu
Author: Omar Bouhali
Author: Boumediè Allaoua
Author: Hamza El Jihad
Author: Bruno Nicolas
Author: Wissam Dib
Author: Eric Monmasson
Author: Gérard Mojal