SlideShare une entreprise Scribd logo
Filière Ingénieur : Ingénierie des systèmes
électriques et systèmes embarqués
DépartementGE-GM
Réalisé par :
-Babaoui Mohamed
-Arrakhiz Yassir
Année Universitaire 2020/2021
Proposé par :
- Mr Semma Elalami
TP :Modélisationdes MCC sous MATLAB/SIMULINK
Introduction:
Un moteur à courant continu est système permettant de convertir uneénergie électrique
d’entréeen une énergie mécanique de sortie.
Le but de cette manipulation c’est de pouvoir simuler le fonction d’un moteur a courant continu
dans l’environnement MATLAB Simulink en se basant sur les équations électriques et
électromécanique qui decivent le fonctionnement du MCC.
Aussi c’est une occasion pour découvrir les fonctionnalités qui offre Matlab cote entrainement
des machines électriques en essayant de trouver le meilleur modèle possible qui régit le MCC
Modèle de la machineà courantcontinu
D’un point de vue électrique, le moteur courant continu peut être modélisé comme un système
dont l’entrée est la tension de commande de l’induit u(t) et la sortie la vitesse de rotation de
l’arbre moteur ωm(t). L’induit est modélisé par une résistance en série avec une inductance et
une force contre électromotrice. On donne ci-dessous le modèle de connaissance du moteur
courant continu :
Convertir de l’énergie
électrique en énergie
mécanique de rotation
Energie électrique
(U,V)
Energie mécanique
rotative
(C,Ω)
𝑢( 𝑡) = 𝑅𝑖( 𝑡) + 𝐿
𝑑𝑖(𝑡)
𝑑(𝑡)
+ Ke. ωm(t)
𝐽
𝑑(ωm)
𝑑𝑡
= 𝐶𝑚( 𝑡) − 𝐶𝑅( 𝑡) − 𝑓. 𝜔𝑚(𝑡)
Avec :
u(t)=Tension dumoteur [V]
e(t)=Forcecontreélectromotrice dumoteur [V] i(t)=Intensitédanslemoteur
[A]
Cm(t)=Coupleexercéparlemoteur [N.m]
Cr(t)=Couplerésistantsurl’axemoteur [N.m]
ωm(t)=Vitesseangulairedumoteur [rad/s]
R = Valeur de la résistance [Ω]
L=Valeurdel’inductance [H]
Ke=Coefficientdelaforcecontreélectromotrice [V/(rad/s)] J=Inertieéquivalenteramenée
surl’arbre moteur [kg.m²]
f =0,01=Paramètre de«frottement fluide»total [N.m.s] Kt=Constantedecouple [N.m/A]
La tension d'induit va et le couple de charge Tch sont les entrées du modèle. Le courant
d'induit ia et la vitesse angulaire du rotor sont les sorties du modèle. Les paramètres du moteur
sont indiqués dans le tableau 1.
Un 600V
In 343A
n 2400tr/min
Tn 796N.m
Ra 0.05
La 0.005H
Kf 2.32Vs
J 100kgm3
D’après la loi des mailles
Equation de la dynamique de l’arbre moteur
e(t) = Ke.ωm(t) Equation de l’électromagnétisme
Cm(t) = Kt .i(t) Equation de l’électromagnétisme
D’après les équations ce dessus on arrive à modéliser le moteur à courant continu en reliant les
différents paramètres d’entrées (la tension d’alimentation Ua et le couple moteur Tch et les
éléments qui lui constituer (la résistance et l’inductance des enroulements Ra et La) avec les
coefficient de proportionnalité et le paramètre de LAPLACE (s) pour faciliter la complexité du
calcul temporel :
Après on essayer de rendre tout le modèle sous forme d’une seule entité (Boite noire) avec les
deux entrées et les deux sorties de notre système en sélectionnant tous le modèle et en cliquant
le bouton droit et choisissant l’option create subsystem from selection Ensuite, le subsystem
sera masqué. On ouvre l’éditeur de masque en cliquant avec le bouton droit de la souris sur le
subsystem et en choisissant Masque>Créer un masque. A fin de pouvoir changer les paramètres
du système juste en cliquant sur le subsystem.
OnRelie lesblocsdesortieàdesblocs«ToWorkspace». On attaque la premier entree par un échelon
de tensiondesortequelatensionatteignesavaleur nominale120Vàt=0.1s. et la deuxième par un
échelon de sorte que le couple decharge doit êtreaugmenté àsa valeur nominale àt = 5 s.
Après on ajoute un bloc limiteur de vitesse avec la configuration suivante :
Pour exécuter et voir le résultat on clique sur simulation> exécuter dans la fenêtre Simulink et
on lance le script suivant qui sert a tracer les deux signaux de sorties Ia(A) et la vitesse
angulaire ω(rad/s)
Voilà les traces :
1) Au démarrage : Ω = 0 ⇒ E = 0 et donc I d =(Un – E)/R
= Un/ R =600/0.05= 12000 A >> In
On a Cm(t) = Kt .i(t) et puisque en régime établi Cm=796
N.m
Donc i=796/232=343A et c’est exactement la même
valeur dans le trace
On a 𝑢( 𝑡) = 𝑅𝑖( 𝑡) + 𝐿
𝑑𝑖(𝑡)
𝑑(𝑡)
+ Ke. ωm(t) et puisque
le courantest pratiquementconstant on peutecrire
𝑢( 𝑡) = 𝑅𝑖( 𝑡) + Ke. ωm(t)
Doncωm(t) =
𝑢−𝑅.𝑖
Ke
=
600−0.05∗343
2.32
= 251.22 rad/s =
2400tr/min
Et c’est exactement la même chose dans la simulation
** Concernant le trace avec les valeur normalisés on a fait la modification suivante au
niveau du script
On a obtenu les traces suivants :
2) On limite le taux demontéede la tension à 120 V / 0,1 s à l'aide du bloc
limiteur de vitesse, on lui plaçantentrele gradin detension et le modèle de
moteur. Voiciles résultats:
Interpretation
On remarque que le limiteur de vitesse a pu
régler le problème de surintensité au
démarrage du moteur.
Ce qui va servir a augmenter la durée de vie
du des enroulement rotoriques ainsi que le
cout de la maintenance des balais et du
collecteur justement .
Conclusion:
A la lumière de cette simulation on a pu familiariser avec l’environnement de modélisation
MATLAB/Simulink dans le sens d’entrainement des moteurs à courant continu.
Et aussi on a connu comment à partir des équations différentielles électromécanique élaborer un
système qui sert à interconnecter des entrées avec les paramètres qui définissent le système afin
de trouver des sorties et ensuite les visualiser et interpréter les résultats et les comparer avec les
résultats théoriques.
Rapport tp matlab babaoui arrakiz

Contenu connexe

Tendances

La méthode ziegler nichols pour la détermination des paramètres d un controle...
La méthode ziegler nichols pour la détermination des paramètres d un controle...La méthode ziegler nichols pour la détermination des paramètres d un controle...
La méthode ziegler nichols pour la détermination des paramètres d un controle...
osmalilwano
 
Mcc
MccMcc
47811458 exercices-systemes-echantillonnes
47811458 exercices-systemes-echantillonnes47811458 exercices-systemes-echantillonnes
47811458 exercices-systemes-echantillonnes
TRIKI BILEL
 
Tp matlab dc machines partie 1
Tp matlab dc machines partie 1Tp matlab dc machines partie 1
Tp matlab dc machines partie 1
babaoui mohamed
 
Pince+bras+manipulateur+(corrigé)
Pince+bras+manipulateur+(corrigé)Pince+bras+manipulateur+(corrigé)
Pince+bras+manipulateur+(corrigé)
Mohamed Trabelsi
 
124776153 td-automatique-1 a-jmd-2011
124776153 td-automatique-1 a-jmd-2011124776153 td-automatique-1 a-jmd-2011
124776153 td-automatique-1 a-jmd-2011
sunprass
 
Exercices corrigés-sur-convertisseurs-statiques-2-bac-science-d ingénieur
Exercices corrigés-sur-convertisseurs-statiques-2-bac-science-d ingénieurExercices corrigés-sur-convertisseurs-statiques-2-bac-science-d ingénieur
Exercices corrigés-sur-convertisseurs-statiques-2-bac-science-d ingénieur
zahir99
 
Chapitre 1 Représentation d'état des systèmes linéaires
Chapitre 1 Représentation d'état des systèmes linéaires Chapitre 1 Représentation d'état des systèmes linéaires
Chapitre 1 Représentation d'état des systèmes linéaires
sarah Benmerzouk
 
Machines électriques : Qcm chapitre v
Machines électriques : Qcm chapitre v Machines électriques : Qcm chapitre v
Machines électriques : Qcm chapitre v
Mohamed Khalfaoui
 
Variateur de vitesse electronique de puissance
Variateur de vitesse   electronique de puissanceVariateur de vitesse   electronique de puissance
Variateur de vitesse electronique de puissance
Boubakri Mohamed
 
moteur asynchrone'ferial'
moteur asynchrone'ferial'moteur asynchrone'ferial'
moteur asynchrone'ferial'
Ferial Mechtoub
 
Electrotechnique
ElectrotechniqueElectrotechnique
Electrotechnique
OUAJJI Hassan
 
Exercice corrigé : ETUDE D'UNE INSTALLATION SOLAIRE
Exercice corrigé : ETUDE D'UNE INSTALLATION SOLAIRE Exercice corrigé : ETUDE D'UNE INSTALLATION SOLAIRE
Exercice corrigé : ETUDE D'UNE INSTALLATION SOLAIRE
RAMZI EL IDRISSI
 
144603938 exercices-capteur
144603938 exercices-capteur144603938 exercices-capteur
144603938 exercices-capteur
Mohammed moudine
 
introduction automatisme industriel
introduction automatisme industrielintroduction automatisme industriel
introduction automatisme industriel
Adnane Ahmidani
 
Cours electronique puissance
Cours electronique puissanceCours electronique puissance
Cours electronique puissance
Joseph Elhou
 
Td triphasé
Td triphaséTd triphasé
Td triphasé
Smee Kaem Chann
 
Mémoire Doc.PDF
Mémoire Doc.PDFMémoire Doc.PDF
Mémoire Doc.PDF
sadak amine
 
Machines électriques : Qcm chapitre i
Machines électriques : Qcm chapitre i Machines électriques : Qcm chapitre i
Machines électriques : Qcm chapitre i
Mohamed Khalfaoui
 

Tendances (20)

La méthode ziegler nichols pour la détermination des paramètres d un controle...
La méthode ziegler nichols pour la détermination des paramètres d un controle...La méthode ziegler nichols pour la détermination des paramètres d un controle...
La méthode ziegler nichols pour la détermination des paramètres d un controle...
 
Mcc
MccMcc
Mcc
 
47811458 exercices-systemes-echantillonnes
47811458 exercices-systemes-echantillonnes47811458 exercices-systemes-echantillonnes
47811458 exercices-systemes-echantillonnes
 
Tp matlab dc machines partie 1
Tp matlab dc machines partie 1Tp matlab dc machines partie 1
Tp matlab dc machines partie 1
 
Pince+bras+manipulateur+(corrigé)
Pince+bras+manipulateur+(corrigé)Pince+bras+manipulateur+(corrigé)
Pince+bras+manipulateur+(corrigé)
 
124776153 td-automatique-1 a-jmd-2011
124776153 td-automatique-1 a-jmd-2011124776153 td-automatique-1 a-jmd-2011
124776153 td-automatique-1 a-jmd-2011
 
Exercices corrigés-sur-convertisseurs-statiques-2-bac-science-d ingénieur
Exercices corrigés-sur-convertisseurs-statiques-2-bac-science-d ingénieurExercices corrigés-sur-convertisseurs-statiques-2-bac-science-d ingénieur
Exercices corrigés-sur-convertisseurs-statiques-2-bac-science-d ingénieur
 
Chapitre 1 Représentation d'état des systèmes linéaires
Chapitre 1 Représentation d'état des systèmes linéaires Chapitre 1 Représentation d'état des systèmes linéaires
Chapitre 1 Représentation d'état des systèmes linéaires
 
Machines électriques : Qcm chapitre v
Machines électriques : Qcm chapitre v Machines électriques : Qcm chapitre v
Machines électriques : Qcm chapitre v
 
Alternateur synchrone
Alternateur synchroneAlternateur synchrone
Alternateur synchrone
 
Variateur de vitesse electronique de puissance
Variateur de vitesse   electronique de puissanceVariateur de vitesse   electronique de puissance
Variateur de vitesse electronique de puissance
 
moteur asynchrone'ferial'
moteur asynchrone'ferial'moteur asynchrone'ferial'
moteur asynchrone'ferial'
 
Electrotechnique
ElectrotechniqueElectrotechnique
Electrotechnique
 
Exercice corrigé : ETUDE D'UNE INSTALLATION SOLAIRE
Exercice corrigé : ETUDE D'UNE INSTALLATION SOLAIRE Exercice corrigé : ETUDE D'UNE INSTALLATION SOLAIRE
Exercice corrigé : ETUDE D'UNE INSTALLATION SOLAIRE
 
144603938 exercices-capteur
144603938 exercices-capteur144603938 exercices-capteur
144603938 exercices-capteur
 
introduction automatisme industriel
introduction automatisme industrielintroduction automatisme industriel
introduction automatisme industriel
 
Cours electronique puissance
Cours electronique puissanceCours electronique puissance
Cours electronique puissance
 
Td triphasé
Td triphaséTd triphasé
Td triphasé
 
Mémoire Doc.PDF
Mémoire Doc.PDFMémoire Doc.PDF
Mémoire Doc.PDF
 
Machines électriques : Qcm chapitre i
Machines électriques : Qcm chapitre i Machines électriques : Qcm chapitre i
Machines électriques : Qcm chapitre i
 

Similaire à Rapport tp matlab babaoui arrakiz

Matlab simulink partie 2
Matlab simulink partie 2Matlab simulink partie 2
Matlab simulink partie 2
babaoui mohamed
 
modialisation des machine asynchrone a aimant permanent.pptx
modialisation des machine asynchrone a aimant permanent.pptxmodialisation des machine asynchrone a aimant permanent.pptx
modialisation des machine asynchrone a aimant permanent.pptx
labonnesavoir
 
17281795 commande-d-une-machine-a-courant-continu-a-vitesse-variable
17281795 commande-d-une-machine-a-courant-continu-a-vitesse-variable17281795 commande-d-une-machine-a-courant-continu-a-vitesse-variable
17281795 commande-d-une-machine-a-courant-continu-a-vitesse-variable
Mayssa Rjaibia
 
Tp3
Tp3Tp3
Exercices corrigés sur le gradateur triphasé
 Exercices corrigés sur le gradateur triphasé Exercices corrigés sur le gradateur triphasé
Exercices corrigés sur le gradateur triphasé
morin moli
 
Télécharger Exercices corrigés sur le gradateur triphasé
Télécharger Exercices corrigés sur le gradateur triphaséTélécharger Exercices corrigés sur le gradateur triphasé
Télécharger Exercices corrigés sur le gradateur triphasé
morin moli
 
Moteur Asynchrone
Moteur AsynchroneMoteur Asynchrone
Moteur Asynchrone
Med Amine
 
alpha beta version word.docx
alpha beta version word.docxalpha beta version word.docx
alpha beta version word.docx
YoussefOumhella
 
1167859.ppt
1167859.ppt1167859.ppt
1167859.ppt
TarakBenslimane
 
correcteur PI asservissement pour les systeme asservi
correcteur PI asservissement pour les systeme asservicorrecteur PI asservissement pour les systeme asservi
correcteur PI asservissement pour les systeme asservi
fanantenanarajaonisa
 
Asservissement de vitesse_du_mcc
Asservissement de vitesse_du_mccAsservissement de vitesse_du_mcc
Asservissement de vitesse_du_mcc
babaoui mohamed
 
chapIII_SAE_analyse_sys_discr_.pdf
chapIII_SAE_analyse_sys_discr_.pdfchapIII_SAE_analyse_sys_discr_.pdf
chapIII_SAE_analyse_sys_discr_.pdf
KaderMekki
 
diffrents cas de trains epicycloidalaux TD_Train_epi_ v9.pdf
diffrents cas de trains epicycloidalaux TD_Train_epi_ v9.pdfdiffrents cas de trains epicycloidalaux TD_Train_epi_ v9.pdf
diffrents cas de trains epicycloidalaux TD_Train_epi_ v9.pdf
sedmorabet
 
10250506.ppt
10250506.ppt10250506.ppt
10250506.ppt
moh2020
 
Montage hacheur.ppt
Montage hacheur.pptMontage hacheur.ppt
Montage hacheur.ppt
ProfesseurBoughriet1
 
CAO_et_asservissements.ppt
CAO_et_asservissements.pptCAO_et_asservissements.ppt
CAO_et_asservissements.ppt
PierreLancelot
 
Ch5 systeme unitaire
Ch5 systeme unitaireCh5 systeme unitaire
Ch5 systeme unitaire
OUAJJI Hassan
 
MEL-Poly-2021_Chp.1-Eléments de Machines Electriques (1).pdf
MEL-Poly-2021_Chp.1-Eléments de Machines Electriques (1).pdfMEL-Poly-2021_Chp.1-Eléments de Machines Electriques (1).pdf
MEL-Poly-2021_Chp.1-Eléments de Machines Electriques (1).pdf
HamzaCHAIBOUB1
 

Similaire à Rapport tp matlab babaoui arrakiz (20)

Matlab simulink partie 2
Matlab simulink partie 2Matlab simulink partie 2
Matlab simulink partie 2
 
modialisation des machine asynchrone a aimant permanent.pptx
modialisation des machine asynchrone a aimant permanent.pptxmodialisation des machine asynchrone a aimant permanent.pptx
modialisation des machine asynchrone a aimant permanent.pptx
 
17281795 commande-d-une-machine-a-courant-continu-a-vitesse-variable
17281795 commande-d-une-machine-a-courant-continu-a-vitesse-variable17281795 commande-d-une-machine-a-courant-continu-a-vitesse-variable
17281795 commande-d-une-machine-a-courant-continu-a-vitesse-variable
 
Tp3
Tp3Tp3
Tp3
 
Exercices corrigés sur le gradateur triphasé
 Exercices corrigés sur le gradateur triphasé Exercices corrigés sur le gradateur triphasé
Exercices corrigés sur le gradateur triphasé
 
Télécharger Exercices corrigés sur le gradateur triphasé
Télécharger Exercices corrigés sur le gradateur triphaséTélécharger Exercices corrigés sur le gradateur triphasé
Télécharger Exercices corrigés sur le gradateur triphasé
 
Moteur Asynchrone
Moteur AsynchroneMoteur Asynchrone
Moteur Asynchrone
 
alpha beta version word.docx
alpha beta version word.docxalpha beta version word.docx
alpha beta version word.docx
 
1167859.ppt
1167859.ppt1167859.ppt
1167859.ppt
 
correcteur PI asservissement pour les systeme asservi
correcteur PI asservissement pour les systeme asservicorrecteur PI asservissement pour les systeme asservi
correcteur PI asservissement pour les systeme asservi
 
Asservissement de vitesse_du_mcc
Asservissement de vitesse_du_mccAsservissement de vitesse_du_mcc
Asservissement de vitesse_du_mcc
 
Rapport Stage
Rapport StageRapport Stage
Rapport Stage
 
chapIII_SAE_analyse_sys_discr_.pdf
chapIII_SAE_analyse_sys_discr_.pdfchapIII_SAE_analyse_sys_discr_.pdf
chapIII_SAE_analyse_sys_discr_.pdf
 
diffrents cas de trains epicycloidalaux TD_Train_epi_ v9.pdf
diffrents cas de trains epicycloidalaux TD_Train_epi_ v9.pdfdiffrents cas de trains epicycloidalaux TD_Train_epi_ v9.pdf
diffrents cas de trains epicycloidalaux TD_Train_epi_ v9.pdf
 
10250506.ppt
10250506.ppt10250506.ppt
10250506.ppt
 
Montage hacheur.ppt
Montage hacheur.pptMontage hacheur.ppt
Montage hacheur.ppt
 
CAO_et_asservissements.ppt
CAO_et_asservissements.pptCAO_et_asservissements.ppt
CAO_et_asservissements.ppt
 
Ch5 systeme unitaire
Ch5 systeme unitaireCh5 systeme unitaire
Ch5 systeme unitaire
 
Câbles
CâblesCâbles
Câbles
 
MEL-Poly-2021_Chp.1-Eléments de Machines Electriques (1).pdf
MEL-Poly-2021_Chp.1-Eléments de Machines Electriques (1).pdfMEL-Poly-2021_Chp.1-Eléments de Machines Electriques (1).pdf
MEL-Poly-2021_Chp.1-Eléments de Machines Electriques (1).pdf
 

Dernier

Note agro-climatique et prairies n°5 - Juillet 2024
Note agro-climatique et prairies n°5 - Juillet 2024Note agro-climatique et prairies n°5 - Juillet 2024
Note agro-climatique et prairies n°5 - Juillet 2024
idelewebmestre
 
Webinaire BL 28_06_01_robots de traite.pdf
Webinaire BL 28_06_01_robots de traite.pdfWebinaire BL 28_06_01_robots de traite.pdf
Webinaire BL 28_06_01_robots de traite.pdf
Institut de l'Elevage - Idele
 
Etude de la faisabilité de la climatisation solaire pour l’habitat individuel...
Etude de la faisabilité de la climatisation solaire pour l’habitat individuel...Etude de la faisabilité de la climatisation solaire pour l’habitat individuel...
Etude de la faisabilité de la climatisation solaire pour l’habitat individuel...
iheberry
 
cours-sur-les-stations-de-pompageen génie civil.pdf
cours-sur-les-stations-de-pompageen génie civil.pdfcours-sur-les-stations-de-pompageen génie civil.pdf
cours-sur-les-stations-de-pompageen génie civil.pdf
afigloria194
 
Webinaire BL 28_06_02_Consommation Energie.pdf
Webinaire BL 28_06_02_Consommation Energie.pdfWebinaire BL 28_06_02_Consommation Energie.pdf
Webinaire BL 28_06_02_Consommation Energie.pdf
Institut de l'Elevage - Idele
 
Webinaire BL 28_06_03_Transmissibilité.pdf
Webinaire BL 28_06_03_Transmissibilité.pdfWebinaire BL 28_06_03_Transmissibilité.pdf
Webinaire BL 28_06_03_Transmissibilité.pdf
Institut de l'Elevage - Idele
 
Theorie du trafic on telecommunication network
Theorie du trafic on telecommunication networkTheorie du trafic on telecommunication network
Theorie du trafic on telecommunication network
MahamaneAliSalatou
 

Dernier (7)

Note agro-climatique et prairies n°5 - Juillet 2024
Note agro-climatique et prairies n°5 - Juillet 2024Note agro-climatique et prairies n°5 - Juillet 2024
Note agro-climatique et prairies n°5 - Juillet 2024
 
Webinaire BL 28_06_01_robots de traite.pdf
Webinaire BL 28_06_01_robots de traite.pdfWebinaire BL 28_06_01_robots de traite.pdf
Webinaire BL 28_06_01_robots de traite.pdf
 
Etude de la faisabilité de la climatisation solaire pour l’habitat individuel...
Etude de la faisabilité de la climatisation solaire pour l’habitat individuel...Etude de la faisabilité de la climatisation solaire pour l’habitat individuel...
Etude de la faisabilité de la climatisation solaire pour l’habitat individuel...
 
cours-sur-les-stations-de-pompageen génie civil.pdf
cours-sur-les-stations-de-pompageen génie civil.pdfcours-sur-les-stations-de-pompageen génie civil.pdf
cours-sur-les-stations-de-pompageen génie civil.pdf
 
Webinaire BL 28_06_02_Consommation Energie.pdf
Webinaire BL 28_06_02_Consommation Energie.pdfWebinaire BL 28_06_02_Consommation Energie.pdf
Webinaire BL 28_06_02_Consommation Energie.pdf
 
Webinaire BL 28_06_03_Transmissibilité.pdf
Webinaire BL 28_06_03_Transmissibilité.pdfWebinaire BL 28_06_03_Transmissibilité.pdf
Webinaire BL 28_06_03_Transmissibilité.pdf
 
Theorie du trafic on telecommunication network
Theorie du trafic on telecommunication networkTheorie du trafic on telecommunication network
Theorie du trafic on telecommunication network
 

Rapport tp matlab babaoui arrakiz

  • 1. Filière Ingénieur : Ingénierie des systèmes électriques et systèmes embarqués DépartementGE-GM Réalisé par : -Babaoui Mohamed -Arrakhiz Yassir Année Universitaire 2020/2021 Proposé par : - Mr Semma Elalami TP :Modélisationdes MCC sous MATLAB/SIMULINK
  • 2. Introduction: Un moteur à courant continu est système permettant de convertir uneénergie électrique d’entréeen une énergie mécanique de sortie. Le but de cette manipulation c’est de pouvoir simuler le fonction d’un moteur a courant continu dans l’environnement MATLAB Simulink en se basant sur les équations électriques et électromécanique qui decivent le fonctionnement du MCC. Aussi c’est une occasion pour découvrir les fonctionnalités qui offre Matlab cote entrainement des machines électriques en essayant de trouver le meilleur modèle possible qui régit le MCC Modèle de la machineà courantcontinu D’un point de vue électrique, le moteur courant continu peut être modélisé comme un système dont l’entrée est la tension de commande de l’induit u(t) et la sortie la vitesse de rotation de l’arbre moteur ωm(t). L’induit est modélisé par une résistance en série avec une inductance et une force contre électromotrice. On donne ci-dessous le modèle de connaissance du moteur courant continu : Convertir de l’énergie électrique en énergie mécanique de rotation Energie électrique (U,V) Energie mécanique rotative (C,Ω)
  • 3. 𝑢( 𝑡) = 𝑅𝑖( 𝑡) + 𝐿 𝑑𝑖(𝑡) 𝑑(𝑡) + Ke. ωm(t) 𝐽 𝑑(ωm) 𝑑𝑡 = 𝐶𝑚( 𝑡) − 𝐶𝑅( 𝑡) − 𝑓. 𝜔𝑚(𝑡) Avec : u(t)=Tension dumoteur [V] e(t)=Forcecontreélectromotrice dumoteur [V] i(t)=Intensitédanslemoteur [A] Cm(t)=Coupleexercéparlemoteur [N.m] Cr(t)=Couplerésistantsurl’axemoteur [N.m] ωm(t)=Vitesseangulairedumoteur [rad/s] R = Valeur de la résistance [Ω] L=Valeurdel’inductance [H] Ke=Coefficientdelaforcecontreélectromotrice [V/(rad/s)] J=Inertieéquivalenteramenée surl’arbre moteur [kg.m²] f =0,01=Paramètre de«frottement fluide»total [N.m.s] Kt=Constantedecouple [N.m/A] La tension d'induit va et le couple de charge Tch sont les entrées du modèle. Le courant d'induit ia et la vitesse angulaire du rotor sont les sorties du modèle. Les paramètres du moteur sont indiqués dans le tableau 1. Un 600V In 343A n 2400tr/min Tn 796N.m Ra 0.05 La 0.005H Kf 2.32Vs J 100kgm3 D’après la loi des mailles Equation de la dynamique de l’arbre moteur e(t) = Ke.ωm(t) Equation de l’électromagnétisme Cm(t) = Kt .i(t) Equation de l’électromagnétisme
  • 4. D’après les équations ce dessus on arrive à modéliser le moteur à courant continu en reliant les différents paramètres d’entrées (la tension d’alimentation Ua et le couple moteur Tch et les éléments qui lui constituer (la résistance et l’inductance des enroulements Ra et La) avec les coefficient de proportionnalité et le paramètre de LAPLACE (s) pour faciliter la complexité du calcul temporel : Après on essayer de rendre tout le modèle sous forme d’une seule entité (Boite noire) avec les deux entrées et les deux sorties de notre système en sélectionnant tous le modèle et en cliquant le bouton droit et choisissant l’option create subsystem from selection Ensuite, le subsystem sera masqué. On ouvre l’éditeur de masque en cliquant avec le bouton droit de la souris sur le subsystem et en choisissant Masque>Créer un masque. A fin de pouvoir changer les paramètres du système juste en cliquant sur le subsystem.
  • 5. OnRelie lesblocsdesortieàdesblocs«ToWorkspace». On attaque la premier entree par un échelon de tensiondesortequelatensionatteignesavaleur nominale120Vàt=0.1s. et la deuxième par un échelon de sorte que le couple decharge doit êtreaugmenté àsa valeur nominale àt = 5 s. Après on ajoute un bloc limiteur de vitesse avec la configuration suivante :
  • 6. Pour exécuter et voir le résultat on clique sur simulation> exécuter dans la fenêtre Simulink et on lance le script suivant qui sert a tracer les deux signaux de sorties Ia(A) et la vitesse angulaire ω(rad/s) Voilà les traces : 1) Au démarrage : Ω = 0 ⇒ E = 0 et donc I d =(Un – E)/R = Un/ R =600/0.05= 12000 A >> In On a Cm(t) = Kt .i(t) et puisque en régime établi Cm=796 N.m Donc i=796/232=343A et c’est exactement la même valeur dans le trace
  • 7. On a 𝑢( 𝑡) = 𝑅𝑖( 𝑡) + 𝐿 𝑑𝑖(𝑡) 𝑑(𝑡) + Ke. ωm(t) et puisque le courantest pratiquementconstant on peutecrire 𝑢( 𝑡) = 𝑅𝑖( 𝑡) + Ke. ωm(t) Doncωm(t) = 𝑢−𝑅.𝑖 Ke = 600−0.05∗343 2.32 = 251.22 rad/s = 2400tr/min Et c’est exactement la même chose dans la simulation ** Concernant le trace avec les valeur normalisés on a fait la modification suivante au niveau du script On a obtenu les traces suivants :
  • 8. 2) On limite le taux demontéede la tension à 120 V / 0,1 s à l'aide du bloc limiteur de vitesse, on lui plaçantentrele gradin detension et le modèle de moteur. Voiciles résultats: Interpretation On remarque que le limiteur de vitesse a pu régler le problème de surintensité au démarrage du moteur. Ce qui va servir a augmenter la durée de vie du des enroulement rotoriques ainsi que le cout de la maintenance des balais et du collecteur justement . Conclusion: A la lumière de cette simulation on a pu familiariser avec l’environnement de modélisation MATLAB/Simulink dans le sens d’entrainement des moteurs à courant continu. Et aussi on a connu comment à partir des équations différentielles électromécanique élaborer un système qui sert à interconnecter des entrées avec les paramètres qui définissent le système afin de trouver des sorties et ensuite les visualiser et interpréter les résultats et les comparer avec les résultats théoriques.