La commande non linéaire de la machine synchrone à aimants permanents (MSAP)

Abstract

Le travail réalisé ce mémoire a permis de voir brièvement la théorie de base des machines à courant alternatif (MSAP) ainsi leurs modélisations. Par la suite nous avons étudié une structure de commande sans capteur de vitesse par un contrôle direct de couple (DTC) des machines synchrones à aimants permanents puis une commande MLI vectorielle (SVM : Space vector modulation en anglais). A l’issue du présent travail concernant une étude par simulation d'une commande direct du couple d'une machine synchrone à aimants permanents, d'après les résultats de simulations on peut tirer les résumés suivants: Dans la première partie nous avons abordé par la problématique de la modélisation des machines synchrones à aimants permanents en ce basons sur les équations électriques et mécaniques qui régissent le comportement dynamique de la MSAP. On a pu aussi élaborer un model d'état non linéaire en courant de la MSAP, commandée en tension dans le repère de Park liée au rotor et nous avons étudié l'alimentation de la MSAP à partir d'un convertisseur de fréquence. On a utilisée un onduleur de tension à deux niveaux deux types de commande d'onduleur ont été appliquée : la modulation de largeur d'impulsions (MLI) à hystérésis. Dans la deuxième partie, on a présenté les notions de la stratégie de la commande directe du couple. Cette technique permet de calculer les grandeurs de contrôle que sont le flux statorique et le couple électromagnétique à partir des mesures des courants et tensions statorique. Deux méthodes sont présentées : commande direct du couple DTC classique utilisant les tables de vérité de sélection de vecteurs optimaux. Dans la troisième partie, Le principe de la technique modulation vectorielle ou (Space Vector Modulation (SVM)), repose sur la sélection de la séquence et le calcul des temps de conduction ou d’extinction. Nous avant présenter le bloc de la simulation de la modulation vectorielle sur le logiciel MATLAB/SIMULINK avec une nouvelle méthode de la détermination de secteur et nous analysons la commande direct de couple utilisant la modulation vectorielle de la MSAP et les régulateurs d'hystérésis et commande direct du couple DTC-SVM utilisant la modulation vectorielle SVM. La non linéarité de la machine imposé un problème, nous avons essayé de le résoudre dans la partie quatre. La nouvelle méthode (DTC-SVM) est capable de travailler avec une fréquence constante du convertisseur de puissance. Ce fonctionnement est assuré par l'utilisation d'une modulation vectorielle pour laquelle, à chaque période de modulation, sont appliqués deux vecteurs actifs de tension et un vecteur nulle. Avec cette technique, les oscillations du couple sont notablement réduites et, en conséquence أتاح العمل الذي تم في هذه الرسالة رؤية النظرية الأساسية لآلات التيار المتردد (MSAP) بالإضافة إلى نمذجتها. بعد ذلك درسنا بنية تحكم بدون مستشعر سرعة عن طريق التحكم المباشر في عزم الدوران (DTC) للآلات المتزامنة مع المغناطيس الدائم ثم التحكم في ناقل PWM (SVM: تعديل ناقل الفضاء باللغة الإنجليزية). في نهاية هذا العمل المتعلق بدراسة عن طريق محاكاة التحكم المباشر في عزم الدوران لآلة متزامنة ذات مغناطيس دائم ، وفقًا لنتائج المحاكاة ، يمكن استخلاص الملخصات التالية: في الجزء الأول تناولنا مشكلة نمذجة الآلات المتزامنة ذات المغناطيس الدائم في هذه القاعدة على المعادلات الكهربائية والميكانيكية التي تحكم السلوك الديناميكي لـ PMSM. تمكنا أيضًا من تطوير نموذج الحالة الحالية غير الخطية لـ PMSM ، والجهد المتحكم فيه في إطار Park المرتبط بالدوار ودرسنا مصدر الطاقة لـ PMSM من محول التردد. تم استخدام محول الجهد مستويان تم تطبيق نوعين من التحكم في العاكس: تعديل عرض النبضة (PWM) مع التباطؤ. في الجزء الثاني ، قدمنا ​​مفاهيم إستراتيجية التحكم المباشر في عزم الدوران. تتيح هذه التقنية حساب كميات التحكم التي تمثل تدفق الجزء الثابت والعزم الكهرومغناطيسي من قياسات تيارات الجزء الثابت والفولتية. يتم تقديم طريقتين: التحكم المباشر للزوجين DTC الكلاسيكيين باستخدام جداول الحقيقة لاختيار النواقل المثلى. في الجزء الثالث ، يعتمد مبدأ تقنية تعديل المتجه أو (تعديل متجه الفضاء (SVM)) على اختيار التسلسل وحساب أوقات التوصيل أو الانقراض. نقدم أولاً كتلة محاكاة تعديل المتجه على برنامج MATLAB / SIMULINK باستخدام طريقة جديدة لتحديد القطاع ونحلل التحكم المباشر في عزم الدوران باستخدام تعديل ناقل MSAP ومنظم التباطؤ والتحكم.زوجين DTC-SVM مباشرة باستخدام تعديل ناقل SVM . فرضت اللاخطية للآلة مشكلة ، حاولنا حلها في الجزء الرابع.