CONTRIBUTION A LA CONCEPTION D'UN CAPTEUR DE VITESSE SANS CONTACT POUR UNE MACHINE ASYNCHRONE EN UTILISANT DES TECHNIQUES NUMERIQUES. APPLICATION A L'IDENTIFICATION DES PARAMETRES ROTORIQUES PDF Download
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UNE METHODE ORIGINALE DE DETECTION INDIRECTE DE LA VITESSE OU DE LA FREQUENCE DE GLISSEMENT D'UN MOTEUR ASYNCHRONE TRIPHASE EST PROPOSEE. SON PRINCIPE EST BASE SUR L'ACQUISITION DU COURANT STATORIQUE ET LE SUIVI D'UN DE SES NOMBREUX HARMONIQUES, LIES AUX ENCOCHES ROTORIQUES, DONT LA FREQUENCE EST FONCTION LINEAIRE DU GLISSEMENT DU MOTEUR. L'ANALYSE DES DIFFERENTES METHODES DE DETECTION DECRITES DANS LA LITTERATURE NOUS ONT PERMIS DE SITUER NOTRE ETUDE. ELLES SONT CLASSEES EN TROIS CATEGORIES: METHODES D'ESTIMATION, MESURES DIRECTES ET MESURES INDIRECTES. DEUX VARIANTES POSSIBLES DE LA DETECTION SONT ETUDIEES, PAR APPLICATION DE L'ALGORITHME F.F.T. AU SIGNAL COURANT POUR RECHERCHER L'HARMONIQUE CHOISI. LES RELEVES EXPERIMENTAUX SUR UN MOTEUR CLASSIQUE DE 1,5 KW, ALIMENTE PAR UN ONDULEUR EN TENSION, SONT ANALYSES POUR DEGAGER LES CARACTERISTIQUES ET LIMITATIONS DU PROCEDE DE DETECTION. LA FREQUENCE STATORIQUE MINIMALE POSSIBLE EST DE 10HZ ALORS QU'AUCUNE LIMITATION N'EST A SIGNALER SUR LA BORNE SUPERIEURE. L'ETENDUE DE MESURE EST TELLE QUE: 0
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UNE METHODE ORIGINALE DE DETECTION INDIRECTE DE LA VITESSE OU DE LA FREQUENCE DE GLISSEMENT D'UN MOTEUR ASYNCHRONE TRIPHASE EST PROPOSEE. SON PRINCIPE EST BASE SUR L'ACQUISITION DU COURANT STATORIQUE ET LE SUIVI D'UN DE SES NOMBREUX HARMONIQUES, LIES AUX ENCOCHES ROTORIQUES, DONT LA FREQUENCE EST FONCTION LINEAIRE DU GLISSEMENT DU MOTEUR. L'ANALYSE DES DIFFERENTES METHODES DE DETECTION DECRITES DANS LA LITTERATURE NOUS ONT PERMIS DE SITUER NOTRE ETUDE. ELLES SONT CLASSEES EN TROIS CATEGORIES: METHODES D'ESTIMATION, MESURES DIRECTES ET MESURES INDIRECTES. DEUX VARIANTES POSSIBLES DE LA DETECTION SONT ETUDIEES, PAR APPLICATION DE L'ALGORITHME F.F.T. AU SIGNAL COURANT POUR RECHERCHER L'HARMONIQUE CHOISI. LES RELEVES EXPERIMENTAUX SUR UN MOTEUR CLASSIQUE DE 1,5 KW, ALIMENTE PAR UN ONDULEUR EN TENSION, SONT ANALYSES POUR DEGAGER LES CARACTERISTIQUES ET LIMITATIONS DU PROCEDE DE DETECTION. LA FREQUENCE STATORIQUE MINIMALE POSSIBLE EST DE 10HZ ALORS QU'AUCUNE LIMITATION N'EST A SIGNALER SUR LA BORNE SUPERIEURE. L'ETENDUE DE MESURE EST TELLE QUE: 0
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Ce travail de recherche traite de l'estimation de la vitesse et de la commande de la machine asynchrone sans l'utilisation d'un capteur mécanique de vitesse, particulièrement quand la machine fonctionne à basse vitesse et à l'arrêt. Après une présentation de toutes les méthodes d'estimation de vitesse de la machine asynchrone existant dans la littérature, nous choisissons celle basée sur l'injection d'un signal à haute fréquence dans une machine présentant des saillances. L'origine de ces saillances et les composantes de courant résultant de l'injection du signal à haute fréquence ont été étudiées dans différents référentiels. La partie traitement du signal est abordée. Cette partie détaille les étapes indispensables à l'extraction de la position et de la vitesse de la machine. Nous étudions différents systèmes de filtrage, une analyse par DFT glissante et l'estimation de vitesse à l'aide d'une boucle à verrouillage de phase. Enfin, la faisabilité d'un système de commande vectorielle sans capteur est examinée. Des résultats de simulation et expérimentaux sont présentés tout au long de ces travaux pour valider les études théoriques.
Author: Ahmed Belasri Publisher: Springer Nature ISBN: 9811554447 Category : Technology & Engineering Languages : en Pages : 659
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This book highlights peer reviewed articles from the 1st International Conference on Renewable Energy and Energy Conversion, ICREEC 2019, held at Oran in Algeria. It presents recent advances, brings together researchers and professionals in the area and presents a platform to exchange ideas and establish opportunities for a sustainable future. Topics covered in this proceedings, but not limited to, are photovoltaic systems, bioenergy, laser and plasma technology, fluid and flow for energy, software for energy and impact of energy on the environment.
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LE TRAVAIL REALISE DANS LE CADRE DE CETTE THESE PRESENTE UNE COMMANDE VECTORIELLE NUMERIQUE PAR ORIENTATION DU FLUX STATORIQUE D'UN ACTIONNEUR ASYNCHRONE AVEC ET SANS CAPTEUR MECANIQUE. L'ANALYSE DE L'EVOLUTION DES GRANDEURS CARACTERISTIQUES DE LA MACHINE NOUS A PERMIS D'ADOPTER LA COMMANDE PAR ORIENTATION DE FLUX STATORIQUE. LA SENSIBILITE DES ALGORITHMES DE COMMANDES (DIRECTE ET INDIRECTE) ET DE LA RECONSTITUTION DU FLUX STATORIQUE (PAR ESTIMATION OU PAR OBSERVATION) DEPENDENT ESSENTIELLEMENT DE LA VARIATION DES RESISTANCES STATORIQUE ET ROTORIQUE. POUR AVOIR UNE COMMANDE PERFORMANTE, A L'ARRET ET A TRES BASSE VITESSE, UNE REACTUALISATION DES RESISTANCES STATORIQUE ET ROTORIQUE EST NECESSAIRE. LA PRESENTATION DE LA METHODE CORRESPONDANTE A ETE REALISEE. POUR LA COMMANDE VECTORIELLE SANS CAPTEUR MECANIQUE, LA VITESSE DE ROTATION EST DETERMINEE A PARTIR DE LA FREQUENCE DE GLISSEMENT. LA FREQUENCE DE GLISSEMENT EST ESTIMEE A PARTIR DU COURANT STATORIQUE MESURE ET DU COURANT DE REFERENCE DE L'AXE EN QUADRATURE. LA VARIATION DE LA RESISTANCE STATORIQUE EST ESTIMEE A PARTIR DU COURANT STATORIQUE MESURE ET DU COURANT DE REFERENCE DE L'AXE DIRECT. L'ESTIMATION DE LA VARIATION DE LA RESISTANCE ROTORIQUE, SUPPOSE QUE CELLE-CI VARIE LINEAIREMENT AVEC LA VARIATION DE LA RESISTANCE STATORIQUE. UN BANC D'ESSAI EXPERIMENTAL EQUIPE D'UNE CARTE DSPACE DS1102 A BASE D'UN PROCESSEUR DE TRAITEMENT DE SIGNAL NUMERIQUE (DSP) TMS320C31 A ETE REALISE POUR VALIDER LES RESULTATS DE SIMULATION. LES RESULTATS EXPERIMENTAUX MONTRENT LA QUALITE DES PERFORMANCES EN REGIME STATIQUE ET DYNAMIQUE DE L'ACTIONNEUR ASYNCHRONE ET CONFIRMENT LA VALIDITE DE LA METHODE PROPOSEE.
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L'OBJET DE CE TRAVAIL CONSISTE A METTRE EN UVRE UN ESTIMATEUR DE VITESSE POUR UNE MACHINE ASYNCHRONE ALIMENTEE PAR UN VARIATEUR DE VITESSE INDUSTRIEL. CETTE ESTIMATION PASSE PAR LE CALCUL DU GLISSEMENT EFFECTUE A PARTIR DE MESURES DE COURANTS ET DE TENSIONS. DE PLUS, CE CALCUL FAISANT INTERVENIR LES PARAMETRES DE LA MACHINE ET PARTICULIEREMENT LA RESISTANCE ROTORIQUE, METHODE DE COMPENSATION DES VARIATIONS DE CE PARAMETRE EN FONCTION DE LA TEMPERATURE EST PROPOSEE. LES RESULTATS DE CETTE ETUDE THEORIQUE SERONT ANALYSES GRACE A UN PROGRAMME DE SIMULATION NUMERIQUE DEVELOPPE POUR CE TRAVAIL. CE LOGICIEL EST BASE SUR UNE NOUVELLE METHODOLOGIE DE PROGRAMMATION, OU L'ON DEVELOPPE LES NOTIONS DE DECOUPAGE DE L'ENSEMBLE A SIMULER EN SOUS-SYSTEMES FONCTIONNELS, UNE GESTION DES TACHES EN PARALLELE ET L'ECRITURE SYSTEMATIQUE DES PROGRAMMES. ENFIN, LA DERNIERE PARTIE DE CE TRAVAIL CORRESPOND A LA REALISATION D'UNE MAQUETTE NUMERIQUE RELIEE AU VARIATEUR DE VITESSE ET REALISANT L'ESTIMATION DE VITESSE A PARTIR DES MESURES DE DEUX COURANTS MOTEUR. LES RESULTATS OBTENUS ONT PERMIS D'ANALYSER LES PERFORMANCES DE CET ESTIMATEUR, EN REGIME PERMANENT ET EN REGIME TRANSITOIRE
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Le problème de la commande de machine asynchrone sans capteur mécanique de vitesse est très étudié dans les domaines de l'automatique et de l'électrotechnique. Ce travail porte sur la faisabilité de ce type de commande sur l'ensemble de la plage de vitesse et pour tout type de machine asynchrone afin d'être utilisée en traction ferroviaire. Une étude poussée de l'observabilité permet de définir une mesure quantitative continue de l'observabilité de la vitesse de la machine, appelée index d'observabilité. La synthèse d'un observateur confirme ainsi la correspondance entre les zones de faible index d'observabilité et celles où l'observation est de mauvaise qualité. L'index d'observabilité défini dans cette thèse permet donc de prédire les performances d'observation d'un système. L'originalité principale des travaux présentés tient dans l'utilisation de cet index d'observabilité dans la commande de la machine asynchrone sans capteur mécanique de vitesse. En tirant profit du degré de liberté qu'offre la variation d'amplitude du flux, nous proposons de garantir un index d'observabilité au-dessus d'un seuil tout en respectant les autres contraintes de la commande. L'observation de la vitesse devient alors précise sur toute la plage de vitesse, et un fonctionnement long est possible en tout point sans perturber le couple réalisé. Des expérimentations sur simulateur numérique viennent confirmer ces résultats, y compris lors de phases de patinage. L'observation des paramètres électriques est également étudiée afin de garantir la précision de l'observation de vitesse. Pour cela, la sensibilité de l'observation de vitesse aux variations de paramètres électriques et l'observabilité de ces paramètres sont étudiées, permettant de définir une nouvelle stratégie d'observation des paramètres électriques. Des essais sur banc de puissance, puis en application réelle sur un train régional, valident les performances de la commande sans capteur de vitesse proposée sur toute la plage de vitesse, et son adéquation aux contraintes d'une application ferroviaire.
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La machine asynchrone à vitesse variable, ouvrage en deux volumes, présente le moteur asynchrone, son modèle et son comportement en régime statique ou dynamique, dans son contexte environnemental. Il rassemble la modélisation et l'étude des différentes composantes d'un actionneur électrique : asservissements, organes de mesure, commande numérique et chaînes de puissance [...] Ce deuxième volume étudie l'aspect variation de vitesse du moteur, les notions de la logique floue puis la mesure des signaux et leurs traitements. La commande vectorielle ainsi que diverses stratégies (telles que DTC, FOC, SVM, etc.) sont également présentées. Enfin, l'ouvrage explique les éléments relatifs à la détection d'un défaut d'ordre électrique ou mécanique [source : 4ème de couverture]
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Le gradateur triphase apparait comme l'une des premieres solutions retenue pour l'alimentation d'une machine asynchrone sous tension variable. Dans des applications transitoires, comme le demarrage, cette solution demeure le meilleur compromis technicoeconomique, notamment dans le domaine des fortes puissances. L'evolution des dispositifs de commande permet aujourd'hui d'envisager des algorithmes de regulation plus complexes sans pour autant augmenter le cout global du convertisseur. Ainsi, l'objectif du projet etait de concevoir et de realiser un observateur de vitesse permettant la regulation de l'acceleration du moteur asynchrone, a partir des grandeurs electriques dont la mesure est incontournable pour la commande du gradateur. La suppression du capteur de vitesse sur un entrainement a vitesse variable d'une machine asynchrone n'est pas une originalite en soi car, parfois rencontree en controle vectoriel. Toutefois, l'alimentation par gradateur n'a pas de commune mesure avec ce type de commande, tant il s'agit d'une solution basee sur la distorsion des formes d'ondes. Ainsi, les differentes techniques rencontrees, basees sur les specificites du controle vectoriel et particulierement sur l'hypothese d'un flux constant dans la machine, ne pouvaient convenir. Apres une etude detaillee du processus a commander, et sur la base d'un systeme d'identification parametrique appele model reference adaptative system, nous avons synthetise un observateur de vitesse discret satisfaisant aux conditions definies dans le cahier des charges. Sans pretendre a aucune exhaustivite, nous avons etudie l'influence des divers parametres entrant dans la procedure d'estimation: frequence d'echantillonnage, variations parametriques, quantification des grandeurs et des non linearites des capteurs. L'objectif etant toujours dans la finalite industrielle, il s'est avere incontournable de prendre en compte tous les defauts eventuels afin de pallier a leurs effets ou simplement d'etre conscient de leur presence. Enfin, la realisation d'un prototype basee sur une architecture microcontroleur/processeur de signal, a montre la faisabilite industrielle d'un demarreur de ce type.
Author: RACHID.. BEGUENANE
Author: RACHID.. BEGUENANE
Author: Imad Al-Rouh
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Author: Kamel Jarray
Author: Jogendra Singh Thongam
Author: Jean Luc Bach
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