Contribution à la modélisation des machines synchrones à simple et double étoile PDF Download
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Book Description
A partir du modèle de Park de la machine synchrone, l'auteur établit directement et sans approximation les expressions des admittances opérationnelles. Il propose ensuite les simplifications nécessaires pour les factoriser. Il montre la supériorité des résultats obtenus par rapport à la théorie classique ou on procède par approximations successives. Des neuf admittances, trois sont ainsi corrigées ; celle propre à l'inducteur est fortement simplifiée. Quelques exemples montrent les avantages de cette nouvelle théorie simplifiée. L'emploi de la machine synchrone autopilotée dans les entraînements à vitesse variable conduit pour les équipements de forte puissance a utiliser deux enroulements statoriques couples en double étoile. L'auteur montre comment modéliser cette machine et en calculer les résistances et constantes de temps. Il permet ainsi de raccrocher la théorie de la machine double étoile à celle qu'il a établie pour la machine simple étoile. Il utilise son modèle pour l'étude du régime permanent et de divers régimes transitoires
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A partir du modèle de Park de la machine synchrone, l'auteur établit directement et sans approximation les expressions des admittances opérationnelles. Il propose ensuite les simplifications nécessaires pour les factoriser. Il montre la supériorité des résultats obtenus par rapport à la théorie classique ou on procède par approximations successives. Des neuf admittances, trois sont ainsi corrigées ; celle propre à l'inducteur est fortement simplifiée. Quelques exemples montrent les avantages de cette nouvelle théorie simplifiée. L'emploi de la machine synchrone autopilotée dans les entraînements à vitesse variable conduit pour les équipements de forte puissance a utiliser deux enroulements statoriques couples en double étoile. L'auteur montre comment modéliser cette machine et en calculer les résistances et constantes de temps. Il permet ainsi de raccrocher la théorie de la machine double étoile à celle qu'il a établie pour la machine simple étoile. Il utilise son modèle pour l'étude du régime permanent et de divers régimes transitoires
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Ce mémoire traite de la modélisation dynamique en vue de la simulation et de la commande vectorielle des machines synchrones double étoile à pôles saillants alimentées par des onduleurs MLI. Grâce aux approches de modélisation développées, le modèle initial fortement couplé de la machine est ramené à un ensemble de modèles diphasés équivalents découplés magnétiquement. Ces approches de modélisation sont étendues au fonctionnement en mode dégradé de l'ensemble onduleur-machine. Un banc d'essais logiciel est développé pour simuler le comportement dynamique et analyser les problèmes spécifiques de l'ensemble convertisseur-machine fonctionnant soit en mode normal soit en mode dégradé. Afin de minimiser les ondulations du couple et les pertes en mode dégradé, des stratégies de commande ont été élaborées. Un algorithme de commande généralisé est proposé pour le contrôle du couple dans les deux modes de fonctionnement. Les différentes études ont été validées sur un banc d'essais expérimental
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L'OBJET DE CETTE THESE EST L'ETUDE DES PROBLEMES DE MODELISATION EN VUE DE LA SIMULATION ET DE LA COMMANDE D'ENSEMBLES CONVERTISSEURS STATIQUES MACHINES SYNCHRONES DE FORTE PUISSANCE. CONCERNANT LA SIMULATION NUMERIQUE, L'ACCENT A ETE MIS SUR L'AMELIORATION DES MODELES DE MACHINES SYNCHRONES, EN GENERAL, ET DE MACHINES SYNCHRONES A DOUBLE ETOILE, EN PARTICULIER, EN PRENANT EN CONSIDERATION LA SATURATION MAGNETIQUE. DANS CETTE OPTIQUE, UN MODELE DE TYPE CIRCUIT, BASE SUR LA REPRESENTATION DE PARK, A ETE ELABORE. LA MODELISATION ADOPTEE TIENT COMPTE DE L'EFFET CROISE DE SATURATION A PARTIR DE LA SEULE CONNAISSANCE DE LA CARACTERISTIQUE A VIDE ET DES PARAMETRES USUELS DES MACHINES. UNE ETUDE COMPARATIVE ENTRE CE MODELE ET LE MODELE CLASSIQUE, OU LA SATURATION EST NEGLIGEE A MONTRE L'INADEQUATION DE L'HYPOTHESE DE LINEARITE DE LA CARACTERISTIQUE MAGNETIQUE DANS L'ETUDE DE LA SIMULATION DES ENSEMBLES CONVERTISSEURS STATIQUES MACHINES SYNCHRONES DE FORTE PUISSANCE. CONCERNANT L'ASPECT COMMANDE, LE PROBLEME DE LA MODELISATION DES MACHINES ELECTRIQUES ASSOCIEES AUX CONVERTISSEURS STATIQUES, EN VUE DE LA SYNTHESE DES REGULATEURS DE COURANT, A ETE CONTOURNE PAR L'INTRODUCTION DE TECHNIQUES DE CONTROLE NON-LINEAIRES ET ROBUSTES, A SAVOIR LA COMMANDE A STRUCTURE VARIABLE, EN PARTICULIER LE REGLAGE PAR MODE DE GLISSEMENT. DES RESULTATS OBTENUS PAR SIMULATION NUMERIQUE ONT MONTRE LA PUISSANCE DE CE TYPE DE COMMANDE DANS LE CONTROLE DES COURANTS DE PHASE DANS LES MACHINES SYNCHRONES EN GENERAL, PARTICULIEREMENT LES MACHINES SYNCHRONES POLYPHASEES QUI CONSTITUENT DES SYSTEMES MULTIVARIABLES A ORDRE ELEVE
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PLUSIEURS PROBLEMES DE FONCTIONNEMENT TRANSITOIRES ASYMMETRIQUES DES MACHINES SYNCHRONES SONT TRAITES PAR L'UTILISATION D'UNE MATRICE DE TRANSFORMATION LINEAIRE QUI TRANSFORME LE SYSTEME D'EQUATIONS DIFFERENTIELLES A COEFFICIENTS PERIODIQUES QUI DECRIT LE COURT-CIRCUIT DANS UN AUTRE SYSTEME DIAGONAL ET CONSTANT. ON Y TROUVE EN PARTICULIER LES COURT-CIRCUITS DUS AU FONCTIONNEMENT AUTOPILOTE DE LA MACHINE SYNCHRONE A SIMPLE ET A DOUBLE ETOILE
Author: International Association for Mathematics and Computers in Simulation Publisher: ISBN: Category : Electric machinery Languages : en Pages : 368
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LES VARIATEURS DE VITESSE ELECTRIQUES SONT DE PLUS EN PLUS PRESENTS DANS LES DOMAINES D'APPLICATIONS INDUSTRIELLES DE FORTES PUISSANCES COMME LA TRACTION FERROVIAIRE ET LA PROPULSION NAVALE. L'OBJECTIF DES TRAVAUX PRESENTES DANS CE MEMOIRE CONCERNE LA COMMANDE D'UNE STRUCTURE INNOVANTE CONSTITUEE D'UNE MACHINE SYNCHRONE DOUBLE ETOILE A ROTOR BOBINE ALIMENTEE PAR DES ONDULEURS MLI. DEUX APPROCHES ONT ETE MISES AU POINT POUR ETUDIER CE VARIATEUR DE VITESSE. LA PREMIERE CONCERNE LE DEVELOPPEMENT D'UN SIMULATEUR BASE SUR DES MODELES QUI TIENNENT COMPTE DES DIFFERENTES INTERACTIONS ENTRE LES ENTITES PHYSIQUES DU SYSTEME COMPLET. LA SECONDE APPROCHE CONCERNE LA MISE AU POINT D'UN PROTOTYPE EXPERIMENTALE DE PUISSANCE REDUITE PERMETTANT DE VALIDER LES MODELES ETABLIS ET LES LOIS DE COMMANDE DEVELOPPEES. POUR LA SIMULATION, L'ACCENT A ETE MIS SUR L'ELABORATION D'UNE METHODOLOGIE DE MODELISATION GLOBALE DES VARIATEURS DE VITESSE COMPRENANT PLUSIEURS CONVERTISSEURS STATIQUES D'UNE MANIERE GENERALE, ET DE LA MACHINE SYNCHRONE ALIMENTEE PAR DES ONDULEURS MLI EN PARTICULIER. CETTE PHASE PERMET D'ETUDIER LES PROBLEMES SPECIFIQUES A CE VARIATEUR DE VITESSE, COMME LE CHOIX DE L'ANGLE DE DEPHASAGE ENTRE LES DEUX ETOILES ET L'INFLUENCE DE L'INDUCTANCE DE FUITE ENTRE CHAQUE ETOILE. LA COMMANDE UTILISE LE PRINCIPE DE REGULATION EN CASCADE DISSOCIANT LA REGULATION EN COURANT DE LA REGULATION EN VITESSE. DIFFERENTES STRATEGIES DE COMMANDE ONT ETE L'ELABOREES. POUR LA REGULATION DES COURANTS DEUX TECHNIQUES ONT ETE PROPOSEES, L'UNE BASEE SUR UNE APPROCHE MONOVARIABLE, L'AUTRE BASEE SUR UNE APPROCHE MULTIVARIABLE. POUR LES STRATEGIES DE COMMANDE DEUX TYPES DE FONCTIONNEMENT ONT ETE TESTES, LE FONCTIONNEMENT A FACTEUR DE PUISSANCE UNITAIRE ET LE FONCTIONNEMENT A COUPLE MAXIMAL.
Author: Sami Hlioui Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 171
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Dans le cadre de la motorisation électrique des véhicules dits « propres » (tels que les véhicules hybrides) où le cahier des charges est difficile à satisfaire, une dizaine d’équipes dans le monde prospectent des topologies de machines synchrones qui permettraient de combiner la souplesse de fonctionnement de la machine synchrone à excitation bobinée aux avantages de la machine synchrone à aimants permanents. Parmi ces structures, nous trouvons la Machine Synchrone à Aimants Permanents à Concentration de Flux et à Double Excitation (MSAPConFDE) qui fait l’objet des travaux de recherche présentés dans cette thèse réalisée dans le cadre d’une coopération interuniversitaire entre le laboratoire SET de l’Université de Technologie de Belfort-Montbéliard et le laboratoire SATIE de l’Ecole Normale Supérieure de Cachan. On s’est intéressé, en premier lieu, à l’étude par la méthode des éléments finis de cette structure. Les modèles prennent en compte l’aspect tridimensionnel de la MSAPConFDE, l’anisotropie du feuilletage et la saturation magnétique. Ils ont permis d’approfondir la compréhension des phénomènes qui régissent le fonctionnement d’une telle structure et d’analyser les différents trajets de flux. En second lieu, des modèles réluctants ont été établis. Les trajets de flux tridimensionnels, la saturation magnétique et les différents trajets de fuites ont été pris en compte. Finalement, ces modèles ont été exploités dans une démarche de pré-dimensionnement optimal basée sur l’algorithme génétique. Les résultats obtenus nous encouragent à enrichir l’outil de pré-dimensionnement par de nouveaux modèles de machines synchrones et par différents algorithmes d’optimisation.
Author: Jean-Luc Kotny
Author: Jean-Luc Kotny
Author: Mourad Merabtene
Author: ABDELAZIZ.. KHELOUI
Author: International Association for Mathematics and Computers in Simulation
Author: Yvan Camargo
Author: Jean-Hugues Gérard
Author: International Association for Mathematics and Computers in Simulation
Author: FRANCK.. TERRIEN
Author: Sami Hlioui
Author: Ehab Mohamed Moustafa