UNIVERSITE DJILLALI LIABES DE SIDI BEL ABBESFACULTE DES SCIENCES  DE L’INGENIEURDEPARTEMENT D’ÉLECTROTECHNIQUEMémoirePour l’obtention du diplôme  deMASTER EN ÉLECTROTECHNIQUEOption : Commande des Systèmes ElectriquesIntitulé:COMMANDE PAR MODE GLISSANT  DE  LA MACHINE SYNCHRONE A AIMANTS PERMANENTSPrésenté par :Mr : ATTOU Amine27 juin 2011
1  Méthode de découplagecommande vectorielle à flux orienté  Méthode de réglageContrôle par régulateur classique Contrôle par régulateur robusteMSAPVrefConvertisseurstatiqueDC-ACRégulateurclassiqueRégulateurRobusteOnduleuràMLIRéglageDécouplageFOCActionneurMesure électriqueMesure mécanique
Plan de travailGénéralités sur la machine synchrone à aimants permanents (MSAP)0102Modélisation de L’ensemble : Onduleur-MSAP 03   La commande vectorielle de la MSAP   La commande par mode glissant de la MSAP04Conclusion
3INTRODUCTION Le développement en parallèle de :l'électronique de puissance
les aimants permanents  Majeur avantage : absence contacts glissantsaugmentation de la vitesse
la fiabilité
la robustesse de l’actionneur. Généralités sur la machine synchrone à aimants permanents (MSAP)
4  Les Différents types de machines synchrones à aimants permanents aimantation radial1/ Rotor sans pièces polairesaimantation tangentielleLa structure de rotoraimantation radial2/ Rotor avec pièces polairesaimantation tangentielle
51/Rotor sans pièces polairesa-Aimantation radialb-Aimantation tangentielle
62/Rotor avec pièces polairesa-Aimantation tangentielleb-Aimantation radial
Modélisation de L’ensemble : Onduleur-MSAP
7acAprès  s’être basé sur les hypothèses simplificatrices, le modèle mathématique de la MSAP est présenté par la figure suivante:Modèle de parkModèle abciadvaparkθvbΦsfibbicvcqpark1234.
8Equation électromagnétiqueEquation mécanique 12
9E/2K1K2K3VaN0VbNVcNK3’K1’K2’-E/2SaSbScMLIMLIMLIPorteuseuaubucSchéma équivalent de l’onduleur à MLIModélisation de l’onduleur triphasé en tension Les systèmes d’équations peut s’écrire sous la forme matricielle :1
10Schéma de SimulationLe modèle  de la MSAP alimentée par onduleur de tension MLI est illustré par la figure ci dessous: Association onduleur (MLI-ST)-MSAP
Résultats de Simulationdiminution de vitesseCouple résistante Cr = 2 Nm couplage des courantsIqIdDéveloppement de couplecomportement de l’ensemble onduleur -MSAP  avec application de la charge  Cr = 2 Nm entre [0.3  0.5](s).1115
Commande vectorielle de la MSAP
12Principe :maintenir le courant direct Idégal a zéro.
régulier la vitesse par le courant Iq.qVdIs=IqdVqId=0Isa0Principe de la commandevectorielleet12
Pour résoudre le problème de couplage entre les axes on utilise la méthode de compensation .   Ce découplage est basé par l’introduction de termes compensatoires ed et eqAvec :Variables decommandeTermes decompensation123413.
14Le principe de découplage par compensation est illustré par la figure suivante:compensationcompensationstructure générale : (machine-découplage par compensation).
15Schéma de SimulationLe schéma bloc de simulation de la commande vectorielle de la MSAP  est illustré par la figure suivante : Schéma globale de simulation de la commande vectorielle avec réglage classique (PI).
16Résultats de SimulationContrôle du couple Découplage
 Id = 0Rapidité de rejet     Résultats de simulation de la commande vectorielle du MSAP avec réglage classique (PI), ω= - 100 rad/s  à  t= 0.6 s  Cr = 8 Nm .
La commande robuste  par mode glissant
17La commande par mode glissant insensible aux : perturbations internes
 perturbations externes
 Variations paramétriques

A. ATTOU RMG MSAP

  • 2.
    UNIVERSITE DJILLALI LIABESDE SIDI BEL ABBESFACULTE DES SCIENCES DE L’INGENIEURDEPARTEMENT D’ÉLECTROTECHNIQUEMémoirePour l’obtention du diplôme deMASTER EN ÉLECTROTECHNIQUEOption : Commande des Systèmes ElectriquesIntitulé:COMMANDE PAR MODE GLISSANT DE LA MACHINE SYNCHRONE A AIMANTS PERMANENTSPrésenté par :Mr : ATTOU Amine27 juin 2011
  • 3.
    1 Méthodede découplagecommande vectorielle à flux orienté Méthode de réglageContrôle par régulateur classique Contrôle par régulateur robusteMSAPVrefConvertisseurstatiqueDC-ACRégulateurclassiqueRégulateurRobusteOnduleuràMLIRéglageDécouplageFOCActionneurMesure électriqueMesure mécanique
  • 4.
    Plan de travailGénéralitéssur la machine synchrone à aimants permanents (MSAP)0102Modélisation de L’ensemble : Onduleur-MSAP 03 La commande vectorielle de la MSAP La commande par mode glissant de la MSAP04Conclusion
  • 5.
    3INTRODUCTION Le développementen parallèle de :l'électronique de puissance
  • 6.
    les aimants permanents Majeur avantage : absence contacts glissantsaugmentation de la vitesse
  • 7.
  • 8.
    la robustesse del’actionneur. Généralités sur la machine synchrone à aimants permanents (MSAP)
  • 9.
    4 LesDifférents types de machines synchrones à aimants permanents aimantation radial1/ Rotor sans pièces polairesaimantation tangentielleLa structure de rotoraimantation radial2/ Rotor avec pièces polairesaimantation tangentielle
  • 10.
    51/Rotor sans piècespolairesa-Aimantation radialb-Aimantation tangentielle
  • 11.
    62/Rotor avec piècespolairesa-Aimantation tangentielleb-Aimantation radial
  • 12.
  • 13.
    7acAprès s’êtrebasé sur les hypothèses simplificatrices, le modèle mathématique de la MSAP est présenté par la figure suivante:Modèle de parkModèle abciadvaparkθvbΦsfibbicvcqpark1234.
  • 14.
  • 15.
    9E/2K1K2K3VaN0VbNVcNK3’K1’K2’-E/2SaSbScMLIMLIMLIPorteuseuaubucSchéma équivalent del’onduleur à MLIModélisation de l’onduleur triphasé en tension Les systèmes d’équations peut s’écrire sous la forme matricielle :1
  • 16.
    10Schéma de SimulationLemodèle de la MSAP alimentée par onduleur de tension MLI est illustré par la figure ci dessous: Association onduleur (MLI-ST)-MSAP
  • 17.
    Résultats de Simulationdiminutionde vitesseCouple résistante Cr = 2 Nm couplage des courantsIqIdDéveloppement de couplecomportement de l’ensemble onduleur -MSAP avec application de la charge Cr = 2 Nm entre [0.3 0.5](s).1115
  • 18.
  • 19.
    12Principe :maintenir lecourant direct Idégal a zéro.
  • 20.
    régulier la vitessepar le courant Iq.qVdIs=IqdVqId=0Isa0Principe de la commandevectorielleet12
  • 21.
    Pour résoudre leproblème de couplage entre les axes on utilise la méthode de compensation . Ce découplage est basé par l’introduction de termes compensatoires ed et eqAvec :Variables decommandeTermes decompensation123413.
  • 22.
    14Le principe dedécouplage par compensation est illustré par la figure suivante:compensationcompensationstructure générale : (machine-découplage par compensation).
  • 23.
    15Schéma de SimulationLeschéma bloc de simulation de la commande vectorielle de la MSAP est illustré par la figure suivante : Schéma globale de simulation de la commande vectorielle avec réglage classique (PI).
  • 24.
  • 25.
    Id =0Rapidité de rejet Résultats de simulation de la commande vectorielle du MSAP avec réglage classique (PI), ω= - 100 rad/s à t= 0.6 s Cr = 8 Nm .
  • 26.
    La commande robuste par mode glissant
  • 27.
    17La commande parmode glissant insensible aux : perturbations internes
  • 28.
  • 29.