Les stratégies de réduction des fluctuations du couple et du flux
Proposé et dirigé par : Dr. BAHIDDINE Miloud
Réalisé par : KHADAR Saad
Pour l’obtention du diplôme de Master Académique
Domaine : Sciences et Techniques, Département : Génie électrique, Spécialité : Ingenirie des Systemes Electromecanique.
Abstract:
Today, it is
possible to obtain MSAP machines as efficient as DC ones thanks to the mastery
of power and control electronics. In addition, there are new control methods
for traction type applications without speed sensor already studied,
particularly the direct torque control (DTC) technique. The latter has many
advantages compared to the vector technique (FOC) on the one hand and on the
other hand the DTC only requires a pair of hysteresis comparators to perform
dynamic control of the flux and torque. The work presented in this paper aims
to study the strategy of direct torque control DTC applied to synchronous MSAP
type machines as well as the different techniques for improving and reducing
fluctuations in torque and flux variables, for an electric drive with a
multilevel voltage source, capable of providing good dynamics of the
electromagnetic torque. Then, the amplitude and rotation speed of the flux
vector can be freely controlled. Direct torque control achieves these
objectives. Indeed, depending on the choice in a switching table of the
inverter output vectors, the flux and torque are controlled directly and
independently. This study consists in optimizing the three-level DTC algorithm,
by applying several approaches during the design of the switching tables in
order to improve the classical results, in particular the reduction of torque
ripple. The results obtained in the classical DTC are further improved by
applying the DTC_SVM technique, which will be used in this work for the DTC
control of the entire system.
Keywords:
Synchronous machines, static converter,
permanent magnet, torque control, regulator, estimator, SVM control.
Résumé :
Aujourd'hui, il est possible d'obtenir des machines MSAP aussi performantes que celles à courant continue grâce à la maitrise de l’électronique de puissance et de commande. Par ailleurs, il existe de nouvelles méthodes de commande destinées aux applications type traction sans capteur de vitesse déjà étudiées s'agissant notamment de la technique de contrôle direct du couple (DTC). Cette dernière présente de nombreux avantages en comparaison à la technique vectorielle (FOC) d'une part et d'autre part la DTC n’exige qu’une paire de comparateurs à hystérises pour effectuer une commande dynamique du flux et du couple. Le travail présenté dans ce papier a pour objectif l’étude de stratégie de la commande directe du couple DTC appliquée aux machines de type synchrone MSAP ansai que les différentes techniques d’amélioration et de réduction des fluctuations des variables couple et flux, pour un entraînement électrique avec une source de tension multiniveaux, capable de fournir une bonne dynamique du couple électromagnétique. Alors, l'amplitude et la vitesse de rotation du vecteur flux peuvent être contrôlées librement. Le contrôle direct du couple permet d’atteindre ces objectifs. En effet, selon le choix dans une table de commutation des vecteurs de sortie de l’onduleur le flux et le couple sont contrôlés directement et indépendamment. Cette étude consiste à l'optimisation de l’algorithme DTC à trois niveaux, en appliquant plusieurs approches pendant la conception des tables de commutations afin d’améliorer les résultats classiques notamment la réduction d’ondulation du couple. Les résultats obtenus dans la DTC classique sont encore améliorés en appliquant la technique de la DTC_SVM, seront exploités dans cette travail pour la commande DTC de l’ensemble du système.
Mots clés :
Machines
synchrones, convertisseur statique, aimant permanent, contrôle du couple,
régulateur, estimateur, commande SVM.