Remerciez-le!

Remerciez @Admin pour avoir partagé cet document gratuitement, de la manière la plus simple, en partageant sur les réseaux sociaux.

الجمهورية الجزائرية الديمقراطية الشعبية République Algérienne Démocratique et P

الجمهورية الجزائرية الديمقراطية الشعبية République Algérienne Démocratique et Populaire Ministère de l’enseignement Supérieur et de la Recherche scientifique Réf : Mémoire de Fin d'Études En vue de l’obtention du diplôme : MASTER Filière : Électrotechnique Option : Master en Électromécanique Présenté par : BAITICHE Madjda FERRAH Ouarda Rapporteur : Dr. CHODAR Adel Année Universitaire 2020/2021 Theme La commande scalaire d’un Moteur Asynchrone Université Mohamed El Bachir El Ibrahimi Bordj Bou Arréridj Faculté des Sciences et de la Technologie Département d'Electromécanique Dédicace Pour ma mère, à mon père. Pour tous mes frères. Pour tous ceux qui étaient prêts À Nous enseigner. Pour tous les amis. Je dédie ce travail. Remerciements En premier lieu, nous tenons à remercier notre "ALLAH", notre créateur pour nous avoir donné la force pour accomplir ce travail. Nous tenons à exprimer nos vifs remerciements à tous les professeurs qui nous ont aidés tout au long de notre cursus universitaire Nos derniers remerciements, vont à tous ceux qui ont contribué de près ou de loin pour l’aboutissement de ce travail. Liste des Tableaux Tableau II.1 : les huit états possibles des interrupteurs…………………….………………..22 Liste des Figures Figure I.1 : photo d’une MAS…………………………………………………………………4 Figure I.2 : photo d’un stator d’une MAS……………………………………...……………..5 Figure I.3 : photo d’un rotor bobiné d’une MAS……………………………………………..5 Figure I.4 : photo d’un rotor à cage d’une MAS………………………………….…………..6 Figure I.5 : Position des axes des phases statorique et rotoriques……………………….……6 Figure I.6 : Représentation de la MADA dans le repère (d, q)……………………………....10 Figure I.7 : Schéma simulation de la MAS……………………………………..……………15 Figure I.8 : Vitesse mécanique (tr/min)……………………………………………..……….16 Figure I.9 : Couple électromagnétique en fonction du temps……………………………..…16 Figure I.10 : Courants statorique et rotoriques dans le repère (A,B,C)…………….………..16 Figure I.11 : Vitesse mécanique (tr/min)……………………………………………………17 Figure I.12 : Couple électromagnétique en fonction du temps……………………….……..17 Figure I.13 : Courants statorique et rotoriques dans le repère (A, B, C)……………………17 Figure II.1 : familles des convertisseurs statiques [12]……………………………………..21 Figure II.2 : Pont redresseur [12]………………………………...………………………….21 Figure II.3 : Différents états de commutation des interrupteurs du redresseur MLI [12]..…22 Figure II.4 : symbole et signal d’un onduleur [12]………………………………………….23 Figure II.5 : onduleur de tension triphasé alimentant le stator de la machine [14]………….24 Figure II.6 : Détermination des instants d’échantillonnage [15].……………………..……..26 Figure II.7 : Schéma simulation de la command……………...……………………………..27 Figure II.8 : Schéma simulation de la ONDULEUR………………………………………...27 Figure II.9 : Schéma simulation de la commande MLI……………………………………...27 Figure II.10 : Schéma simulation de la charge Inductive RL………………………………..28 Figure II.11 : Résultant de simulation de tension……………………………………………28 Figure II.12 : Résultant de simulation de courant…………………………………………...28 Figure II.13 : Résultant de simulation de porteuse……….………………………………….29 Figure III.1 : représentation de la commande en boucle ouverte………………………..…..31 Figure III.2 : Schéma simulation du Commande scalaire d’un Moteur Asynchrone………..33 Figure III.3 : Résultant de simulation de vitesse…………………………………….………34 Figure III.4 : Résultant de simulation de couple………………………………...…………..34 Figure III.5 : Résultant de simulation de courant………………………………………..…..34 Figure III.6 : Résultant de simulation de vitesse…………………………………….………35 Figure III.7 : Résultant de simulation de couple ……………………………………..……..35 Figure III.8 : Résultant de simulation de courant………………………………………..…..36 Résumé : Ce mémoire traite la commande scalaire d’un moteur asynchrone à rotor bobiné. Le travail a était reparti selon trois chapitres dont le premier chapitre se base sur la modélisation et simulation de la machine asynchrone sous MATLAB-SIMULINK. En deuxième lieu on s’est intéressé à l’onduleur à MLI en donnant de même sa modélisation et sa simulation sous MATLAB SIMULINK vu sa nécessité pour commander la machine asynchrone. En troisième lieu, dans le chapitre trois, afin de réaliser la commande scalaire, on a expliqué son principe, et sa modélisation ainsi que sa simulations sous MATLAB-SIMULINK en boucle ouverte. Mots clés : Machines asynchrones, commande scalaire, variation de vitesse, commande en boucle ouverte, onduleur à MLI, association machine convertisseur. :الملخص تتناول هذه األطروحة التحكم العددي لمحرك غير متزامن دوار. تم تقسيم العمل إلى ثالثة فصول، الفصل األول منها يعتمد على نمذجة ومحاكاة اآللة غير المتزامنة تحتMATLAB-SIMULINK . ثانيًا، نظرنا إلى عاكسPWM من خالل إعطاء النمذجة والمحاكاة الخاصة به في إطارMATLAB SIMULINK ًا لحاجته إلى التحكم في الجهاز نظر .غير المتزامن في المرتبة الثالثة، في الفصل الثالث، من أجل تنفيذ التحكم القياسي، شرح أحدهم مبدأه ونموذجة باإلضافة إلى عمليات المحاكاة الخاصة به في إطارMATLAB-SIMULINK .في الحلقة المفتوحة :الكلمات المفتاحية اآلالت غير المتزامنة، التحكم العددي، تغير السرعة، التحكم في الحلقة،المفتوحة عاكسPWM ، .رابطة آلة المحول Sommaire Introduction générale ............................................................................................ 1 Chapitre I : Modélisation et simulation de la machine asynchrone ....... 2 I.1 Introduction .................................................................................................... 3 I.2 Historique ....................................................................................................... 3 I.3 Définition de la machine asynchrone .................................................................. 4 Figure I.1 : photo d’une MAS .................................................................................................. 4 I.4 La structure de la machine asynchrone ............................................................... 4 I.4.1 Le stator .......................................................................................................................... 5 I.4.2 Le rotor ........................................................................................................................... 5 I.5 Modélisation de la MAS .................................................................................... 6 I.5.1 Représentation triphasé de la machine asynchrone dans le repère .............................. 6 I.5.2 Hypothèses simplifiées ................................................................................................... 6 I.5.3 Equations électriques de la MAS dans le repère (a, b, c) ............................................... 7 I.5.4 Equations électriques dans le plan (a, b, c) .................................................................... 7 I.5.5 Equations magnétiques .................................................................................................. 8 I.5.6 Equation mécanique ....................................................................................................... 9 I.5.7 Transformation de Park ................................................................................................ 10 I.5.8 Transformation des variables statoriques .................................................................... 10 I.5.9 Transformation des variables rotoriques ..................................................................... 11 I.6 Equations de la MAS dans le plan (d, q) ............................................................ 11 I.6.1 Equations magnétiques ................................................................................................ 12 I.6.2 Equation mécanique ..................................................................................................... 12 I.6.3 Couple électromagnétique ........................................................................................... 12 I.6.4 Modèle d’état de la machine asynchrone .................................................................... 13 I.7 Choix du référentiel ....................................................................................... 14 I.7.1 Référentiel lié au stator ................................................................................................ 14 I.7.2 Référentiel lié au rotor ................................................................................................. 15 I.7.3 Référentiel lié au champ tournant ............................................................................... 15 I.8. Résultats de simulation .................................................................................. 15 I.8.1 Interprétation des résultats .......................................................................................... 18 I.9 Conclusion .................................................................................................... 18 Chapitre II : Modélisation et simulation de l’onduleur à MLI ...... 19 II.1. Introduction ................................................................................................ 20 II.2. Technique de modulation de la largeur d’impulsion (MLI) ............................... 20 II.3. Avantages et inconvénient de la technique MLI [11] ......................................... 20 II.3.1. Avantage ..................................................................................................................... 20 II.3.2. Inconvénients ............................................................................................................. 20 II.4. Familles de convertisseurs statiques ............................................................... 20 II.5. Modèle du redresseur à MLI [12]................................................................... 21 II.6 Principe de fonctionnement d’un onduleur ...................................................... 23 II.7 Classification des onduleurs ........................................................................... 23 II.7.1 Onduleur autonome .................................................................................................... 24 II.7.2 Onduleur non autonome ............................................................................................. 24 II.8 Modèle de l’onduleur de tension ..................................................................... 24 II.9 La commande à MLI ..................................................................................... 25 II.10 Les résultats de simulation ........................................................................... 26 II.11 Conclusion ................................................................................................. 29 Chapitre III : Commande Scalaire de la Machine Asynchrone .... 30 III.1 Introduction ............................................................................................... 31 III.2 Principe de la commande scalaire .................................................................. 31 III.3 Principe de la commande en boucle ouverte .................................................... 31 III.3.1 Expression du couple .................................................................................................. 32 III.3.2 Commande en vitesse ................................................................................................ 32 III.4 Commande scalaire de la machine avec onduleur à MLI .................................. 33 III.5 Interprétation des résultats ........................................................................... 34 III.5.1 1ème test à vide : .......................................................................................................... 34 III.5.2 Interprétation des résultats du 1émetest : ................................................................... 35 III.5.3 2ème test en charge ..................................................................................................... 35 III.5.3 Interprétation des résultats du 2ème test ................................................................. 36 III.6 Conclusion .................................................................................................. 36 Conclusion générale ............................................................................................ 37 Bibliographie ..................................................................................................... 38 Introduction générale 1 Introduction générale Vouloir commander les moteurs électriques suppose non seulement une bonne connaissance de leurs caractéristiques, mais aussi une étude approfondie de la théorie expliquant leur fonctionnement. Les machines électriques sont des machines réversibles, c'est-à-dire qu’elles peuvent fonctionner en moteur pour transformer l’énergie électrique en énergie mécanique, ou en générateur pour transformer l’énergie mécanique en énergie électrique. La machine asynchrone présente un grand intérêt pour l’automaticien et l’électrotechnicien, d’où l’utilisation de cette dernière dans les systèmes d’entrainements électrique est très importante, vu les avantages qu’elle présente.Parmi lesquels on peut citer son faible coût d’achat et sa maintenance très simplifiée et aussi sa robustesse mécanique. Le moteur asynchrone est essentiellement utilisé dans les systèmes d’entrainement électrique. L’objectif du présent travail est l’étude et la caractérisation de la commande scalaire d’un moteur asynchrone. Le travail que nous allons mener sera réparti comme suit :  Dans le premier chapitre nous présentons des généralités sur la machine asynchrone, ensuite, on se consacrera à sa modélisation et sa simulation. Dans le but de valider notre simulation, la comparaison des résultats de la simulation avec la plaque signalétique donnée par le constructeur sera réalisée.  La nécessité de l’onduleur à MLI pour commander la MAS, nous conduit à son étude et sa simulation tout en se basant sur l’étude des signaux de ses sorties. Dans cet intérêt, le chapitre deux sera consacré pour l’étude du principe de fonctionnement de l’onduleur et sa modélisation. Cette étude sera suivie d’une analyse spectrale des signaux de tension de sortie en utilisant la décomposition en séries de Fourier de MATLAB-Power GUI, Fast Fourier Transforma (FFT).  Au final, dans le troisième chapitre, afin de réaliser la commande scalaire, nous allons expliquer en premier lieu le principe de cette dernière et sa modélisation. Pour pouvoir entamer l’association onduleur-MAS, une caractérisation de la machine commandée par cette technique en boucle ouverte sans onduleur et en régime permanent sera inévitable. Introduction générale 2 Ensuite, on passera à la simulation du système associé tout en procédant à plusieurs tests en faisant varier la fréquence du stator.  Pour clôturer notre travail, une conclusion générale sera synthétisée en uploads/Geographie/ brahmi-template-ph.pdf