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Rapport de première année de thèse
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Description :

Résumé
Ce rapport entre dans le cadre de la thèse visant la commande des machines polyphasées en mode de fonctionnement d’alimentation dégradé. Il expose en particulier les travaux menés en première année sur les machines triphasées synchrones et asynchrones.
La première partie définit le contexte de l’étude, effectue un bref historique du polyphasé et dresse un état de l’art du fonctionnement dégradé des machines polyphasées.
La deuxième partie spécifie les machines triphasées concernées par l’étude, les hypothèses sur la production du champ tournant, la nature du rotor et l’usage d’alimentations indépendantes pour chaque phase. Le formalisme vectoriel permet d’établir le modèle multimachine qui abouti finalement à une représentation énergétique macroscopique (REM). L’interaction entre le stator et rotor permet alors d’exprimer les f.e.m. dans les machines fictives en fonction de l’origine du flux d’excitation.
Le mode dégradé d’alimentation est abordé dans la troisième partie. D’abord par la modélisation de la dégradation pour chaque phase, avant de l’étendre au drive complet. Une transformation de ce premier modèle permet d’évaluer les effets de la dégradation dans les machines fictives au travers des tensions et des courants. Le couple peut alors être exprimé en distinguant la machine homopolaire monophasée et la machine principale diphasée.
La quatrième partie s’attache à corriger le couple dégradé. Dans ce but, la stratégie retenue consiste à contrôler un nombre de grandeurs identique au nombre de degrés de liberté restant au système dégradé. Cette méthode s’applique d’abord à la machine synchrone. La commande obtenue ne contrôle plus le courant dans la machine homopolaire, mais seulement ceux dans la machine principale. Des ondulations résiduelles de courants fictifs subsistent avec un correcteur PI. Elles sont fortement réduites par l’emploi d’un correcteur résonnant supplémentaire. Les simulations valident la stratégie employée. La méthode est étendue à la machine asynchrone : adaptation d’une commande vectorielle à flux orienté avec les correcteurs résonnants. Les simulations permettent de conclure de manière aussi favorable que pour la machine synchrone. Les essais pratiques valident de manière définitive le bien fondé de l’étude.
La dernière partie du rapport dresse un bilan des investigations menées en triphasé et présente les perspectives qui guideront la suite des travaux sur les machines polyphasées à plus de trois phases.

Mots clefs :
Machine triphasée, machine synchrone à aimants permanents, machine asynchrone, machine polyphasée, marche dégradée, ouverture d’une phase, représentation énergétique macroscopique.


Abstract
This report enters within the framework of the Ph. D. thesis for the control of polyphase machines under supply fault conditions. It presents in particular the first year work, performed on the 3-phase synchronous and induction machines.
The first part defines the context of the study, traces a short historic of the multiphase systems, and draws up a state of the art of the polyphase machines under fault condition.
The second part specifies the 3-phase machines concerned by the study, the hypothesis to produce the rotating field, the different rotor types and the independent supplies used to feed each phase. The vectorial formalism allows to establish the multimachine model witch finally leads to the energetic macroscopic representation (EMR). The interaction between the rotor and the stator permits to express the fictitious machines back-emf for the different types of excitation flux.
The supply fault mode is tackled in the third part. First with the modeling of the fault for each phase, before extending it to the complete drive. The transformation of this first model permits to evaluate the effects of the opening phase in the fictitious machines through voltages and currents. The torque can be expressed for the single phase zero-machine and the diphase main-machine.
The fourth part deals with the pulsating torque due to the fault. In this aim, the chosen strategy consists in controlling the same magnitude number as the fault system degree of freedom. This method is applied to the synchronous machine. The zero-machine current is not controlled, but only those on the main machine. The PI controller leaves residual 2nd-harmonic current. The adjunction of resonant controllers strongly reduces them. The simulations validate the employed strategy. This method is extended to the induction machine: adaptation of an oriented vectorial flux control using resonant controllers. The simulations lead to conclude that this solution is as well as with the synchronous machine. The experiments definitely confirm the validity of the solution.
The last part draws up the investigation on the 3-phase machines and presents the prospects which lead to the continuation of the work on the polyphase machines with more than 3 phases.

Keywords:
3-phase machine, permanent magnet synchronous machine, induction machine, polyphase machine, fault condition, single-phase open-circuit, Energetic Macroscopic Representation.

Envoyé par :
Yvan Crévits (ycrevits)
Envoyé le :
23 Feb 2011
Taille :
653.8 KB
Téléchargements :
131
Date :
10 Feb 2007
Evaluation :
Total des Votes : 0

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