Commande robuste en présence de défaut entre spires
Proposé et dirigé par
: Dr. KHADAR Saad
Réalisé par : Abderabi Fouad et Aidi Yahia Nail
Pour l’obtention du diplôme de Master Académique
Domaine
: Sciences et Techniques, Département
: Génie électrique, Spécialité
: Commande électrique.
Résumé :
Les
entraînements électriques utilisent de plus en plus les machines asynchrones à
cause de leur robustesse, leur puissance massique et coût de fabrication.
Cependant, il est sujet à des défauts électriques et mécaniques. Par
conséquent, dans ce travail on présente un nouveau modèle de machine asynchrone
permettant de prendre en compte les déséquilibres au niveau du stator qui se
produisent en présence par exemple de court-circuit de spire. Une
transformation mathématique est proposée et appliquée sur les équations du
modèle triphasé équivalent de la machine. Ce modèle est donc directement
utilisable pour la surveillance de machines asynchrone triphasé. D'autre part,
la continuité de service d’une chaine d’entraînements électrique exige des
degrés de sûreté de fonctionnement et fiabilité élevés, mais l’apparition des
défauts, c’est inévitable. Il est donc obligé de résoudre ce problème, par
l’élaboration d’une technique de commande qui peut garantir la continuité de
fonctionnement en présence des défauts. La commande par Backstepping fait
partie des nouvelles méthodes dans le domaine des entraînements de grande
puissance. Elle offre une méthode systématique pour effectuer le design d'un
contrôleur pour des systèmes non linéaires. L'avantage principal de cette
méthode est de garantir la stabilité et capable de compenser certains types de
défauts (court-circuit entre spires).
Mots clés :
Machine asynchrone, court-circuit de spire, transformation mathématique, commande par backstepping.
Abstract:
Induction machines are gaining more attention in the
last years due to their attractive advantages in the industrial applications,
where high reliability is required. However, despite their inherit robustness,
they are subjected to various electrical or mechanical faults that can
ultimately reduce the motor efficiency and later leads to full failure. This
paper proposes a method of modeling the three phase induction machine taking
into consideration the short-circuit fault between turns. The fault modeling is
based on the theory of electromagnetic coupling of electrical circuits. On the
other hand, the continuity of service for an electric drive chain requires high
degrees of operating safety and reliability, but the appearance of faults is
inevitable. The idea of proposed backstepping strategy is used in this paper to
allow to the studied machine to continue its operating state under short
circuit fault between turns. The proposed control strategy is evaluated in
terms of the healthy and faulty performances through the simulation results
presented in this work. The obtained results prove that the proposed control
technique allows to the three phase induction machine to continue its operation
mode under the specified fault of partial short-circuit of the stator winding.
This can be a very practical situation in the industrial applications,
especially in the case where the maintenance is not easy and the operation of
the industrial process should not be interrupted suddenly.
Keywords:
Induction
machine, short-circuit fault between turns, electromagnetic coupling, backstepping
strategy.