Alimentation d’une machine asynchrone par onduleur MLI en utilisant la carte Dspace 1104

Abstract

Le travail présenté dans ce mémoire s’inscrit dans le cadre d’une meilleure exploitation des machines électriques à courant alternatif, et a comme visée principale, la connaissance et la bonne maîtrise des différentes fonctions qu’offre la carte dSPACE 1104. En premier lieu, nous nous sommes prêtés à une étude théorique de l’ensemble convertisseur-machine, en commençant par une présentation concise de la machine asynchrone, en abordant sa construction et son principe de fonctionnement. Ensuite nous l’avons modélisée et mise en équations dans un repère biphasé, en s’appuyant sur quelques hypothèses simplificatrices, pour pouvoir concevoir un modèle de simulation sous Matlab-Simulink, qui nous a permis de tirer quelques caractéristiques de notre machine, en introduisant les paramètres identifiés par les différents essais réalisés sur cette dernière. En parallèle, comme convertisseur, nous avons choisi un onduleur de tension triphasée à deux niveaux que nous avons exposé en expliquant son principe de fonctionnement et ses domaines d’utilisation. Après l’avoir modélisé et implémenté sous Matlab-Simulink, nous l’avons associé au modèle de la machine et procédé à une simulation de l’ensemble. Pour une adaptation de la machine aux diverses applications qu’exige l’industrie, nous avons mis en évidence les différents procédés qui nous permettent d’assurer la variation de la vitesse et ce, en exploitant l’expression de la vitesse rotorique. Nous ne sommes pas sans savoir que, de nos jours, la pollution des signaux d’alimentation reste gênante et indésirable. Pour se faire, le choix de l’application de la commande MLI est avéré. Son application a permis d’atteindre de meilleures performances des caractéristiques de la machine, ce qui est approuvé par les résultats de simulation. La carte dSPACE 1104 est un système de recherche et de développement, adopté par de grands laboratoires de recherches et entreprises, pour développer les différentes applications qu’exige l’industrie moderne, qui sont de plus en plus complexes, vu que les DSPs présentent de nombreux inconvénients dans le cas de ces applications. Elle nous offre une souplesse remarquable dans les manipulations et une parfaite aisance concernant la modification des paramètres de la structure des schémas-blocs destinés à la commande des machines électriques.Le travail présenté dans ce mémoire s’inscrit dans le cadre d’une meilleure exploitation des machines électriques à courant alternatif, et a comme visée principale, la connaissance et la bonne maîtrise des différentes fonctions qu’offre la carte dSPACE 1104. En premier lieu, nous nous sommes prêtés à une étude théorique de l’ensemble convertisseur-machine, en commençant par une présentation concise de la machine asynchrone, en abordant sa construction et son principe de fonctionnement. Ensuite nous l’avons modélisée et mise en équations dans un repère biphasé, en s’appuyant sur quelques hypothèses simplificatrices, pour pouvoir concevoir un modèle de simulation sous Matlab-Simulink, qui nous a permis de tirer quelques caractéristiques de notre machine, en introduisant les paramètres identifiés par les différents essais réalisés sur cette dernière. En parallèle, comme convertisseur, nous avons choisi un onduleur de tension triphasée à deux niveaux que nous avons exposé en expliquant son principe de fonctionnement et ses domaines d’utilisation. Après l’avoir modélisé et implémenté sous Matlab-Simulink, nous l’avons associé au modèle de la machine et procédé à une simulation de l’ensemble. Pour une adaptation de la machine aux diverses applications qu’exige l’industrie, nous avons mis en évidence les différents procédés qui nous permettent d’assurer la variation de la vitesse et ce, en exploitant l’expression de la vitesse rotorique. Nous ne sommes pas sans savoir que, de nos jours, la pollution des signaux d’alimentation reste gênante et indésirable. Pour se faire, le choix de l’application de la commande MLI est avéré. Son application a permis d’atteindre de meilleures performances des caractéristiques de la machine, ce qui est approuvé par les résultats de simulation. La carte dSPACE 1104 est un système de recherche et de développement, adopté par de grands laboratoires de recherches et entreprises, pour développer les différentes applications qu’exige l’industrie moderne, qui sont de plus en plus complexes, vu que les DSPs présentent de nombreux inconvénients dans le cas de ces applications. Elle nous offre une souplesse remarquable dans les manipulations et une parfaite aisance concernant la modification des paramètres de la structure des schémas-blocs destinés à la commande des machines électriques. La présence d’un processeur principal et d’un DSP esclave, dans sa construction interne, ont en fait un moyen puissant et rapide pour l’exécution de plusieurs instructions, ce qui lui a permis d’être l’outil idéal utilisé pour la mise en oeuvre des différentes méthodes de contrôles pour la commande d’une machine électrique.