Cours 20| Alimentation et commande des machines à courant alternatif

Titre: Alimentation et commande des machines à courant alternatif

Auteurs: Néant

Ecole: Néant

Résumé:

Objectif
Mettre en oeuvre un système de régulation pour un actionneur à courant alternatif

Pré-requis
Machines asynchrones et machines synchrones
Convertisseurs statiques DC/AC et AC/DC
Systèmes linéaires asservis

Savoirs associés
Modélisation de l’association machine convertisseur statique de fréquence
Alimentation en courant et alimentation en tension
Commande à fréquence fixe, commande à fréquence variable
Modulation de largeur d’impulsion
Régulation en régime transitoire

Aujourd’hui, les entraînements à vitesse variable de moteurs à courant alternatif (moteurs synchrones et asynchrones) concurrencent dans la plupart des applications industrielles les entraînements à vitesse variable de moteurs à courant continu. En effet les machines à courant alternatif sont plus robustes et moins onéreuses. De plus un système de commande approprié leur permet d’obtenir de meilleures performances que les classiques hacheurs ou redresseurs commandés pilotant un moteur à courant continu.

Les machines synchrones ne peuvent fonctionner à vitesse variable que si elles sont alimentées par des convertisseurs statiques de fréquence variable. La fréquence du convertisseur statique est asservie à la vitesse de rotation de manière que le synchronisme soit toujours assuré. Il faut en effet résoudre deux problèmes très importants qui concernent le démarrage du moteur et le risque de décrochage de la machine à la suite d’un changement de vitesse ou d’une surcharge. L’asservissement, analogue à celui réalisé par l’ensemble collecteur – balais dans les machines à courant continu, est réalisé à partir d’un système de détection de la position du rotor, d’où le vocable “autopilotage”.

Extrait du sommaire:

Sommaire
1 INTRODUCTION 2
2 DESCRIPTION DES MACHINES SYNCHRONES 2
2.1 MACHINE SYNCHRONE A ROTOR BOBINEE 2
2.3 MACHINE SYNCHRONE A AIMANT PERMANENTS (MASAP) 3
4 PRINCIPES GENERAUX DE COMMANDE 7
Machine synchrone à poles saillants 9
5 EXPRESSION DU COUPLE ELECTROMAGNETIQUE 9
6 CARACTERISTIQUES DES MACHINES SYNCHRONES 13
6.1 CARACTERISTIQUES DES MACHINES SYNCHRONES A POLES LISSES 13
6.2 CARACTERISTIQUES DES MACHINES SYNCHRONES A POLES SAILLANTS 15
6.3 CARACTERISTIQUES DES MACHINES SYNCHRONES A RELUCTANCE VARIABLE 18
7 COMMANDE SCALAIRE DES MACHINES SYNCHRONES 19
7.1 INTRODUCTION 19
7.2 ALIMENTATION EN COURANT DES MACHINES SYNCHRONES 20
7.2.1 Redresseur triphasé à thyristor 20
7.2.2 Alimentation de la machine synchrone par un pont triphasé à thyristors 26
7.2.3 Fonctionnement autopiloté de la machine synchrone 27
7.2.4 Etude des stratégies de contrôle du couple électromagnétique 32
7.2.5 Contrôle du temps d’application de la tension inverse 34
7.2.6 Asservissement de vitesse de la machine synchrone autopilotée 39
7.2.7 Dispositif de démarrage de la machine synchrone 41
7.3 ALIMENTATION EN TENSION DES MACHINES SYNCHRONES 43
7.3.1 Contrôle en V/f d’une machine synchrone 43
7.3.2 Autopilotage de la machine synchrone par un onduleur de tension MLI 45
7.3.2.1 Asservissement de vitesse pour l’alimentation en courant sinusoïdaux 46
7.3.2.2 Asservissement de vitesse pour l’alimentation en courant rectangulaire 49
8 CONCLUSION 52
9 BIBLIOGRAPHIE 52

Formation électronique de puissance cours 20

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