Conclusion
A partir de ces résultats de simulation, on peut
effectivement prévoir le comportement de la machine en régime
dynamique. Cette simulation a permis par exemple de voir l'influence du
découplage des commandes des deux axes ; découplage qui n'est pas
parfait mais qui réduit considérablement leur dépendance,
l'une de l'autre.
Le dépassement de la vitesse augmente avec l'amplitude
de la consigne. Ce qui peut être acceptable en simulation et non dans la
réalité où des régulateurs IP Anti Wind-up sont
utilisés pour réduire au maximum (à défaut
d'éliminer) les dépassements de vitesse ; ce qui se verra en
expérimentation, par rapport à la simulation.
Chapitre 3 : EXPERIMENTATION DE LA COMMANDE VECTORIELLE
A FLUX ROTORIQUE ORIENTE DE LA MACHINE ASYNCHRONE
Introduction
Après la phase de simulation qui a permis de
prévoir le comportement et le fonctionnement de la machine asynchrone en
régime dynamique, il vient la mise en oeuvre pratique et
l'expérimentation de la commande envisagée. Cette phase
d'expérimentation permettra essentiellement de valider le model,
jusqu'ici étudié et simulé.
Dans ce chapitre, il s'agira tout d'abord de
l'expérimentation du démarrage direct de la machine asynchrone.
Ensuite d'expliquer brièvement le principe et la procédure de
mise en oeuvre à travers les différents composants
nécessaires ; sachant que l'ensemble du système est piloté
par un DSP (Digital Signal Processor). Enfin, on passera à
l'expérimentation proprement dite de la commande vectorielle à
flux rotorique orienté.
I- Principe de la mise en oeuvre
I.1- Schema de principe
Le schéma de principe utilisé pour cette
expérimentation en laboratoire est le suivant :
DSP
Coeur du système
Bloc Convertisseur Statique
Banc machine
Figure 3-1 : Schema de principe
d'expérimentation de la comman de vectorielle
I.2- Description des différents blocs
- Bloc Convertisseur statique : Monté
au secondaire d'un autotransformateur et constitué d'un pont redresseur
triphasé PD3, suivi d'un onduleur triphasé alimenté avec
une tension continue de 500V et fournissant les tensions d'alimentation de la
machine (230V/400V).
Ce bloc contient aussi d'une part trois capteurs de courants
(dont les sorties sont accessibles) montés sur les trois phases
alimentant la machine. Il est d'autre part muni d'un connecteur BNC pour les
échanges de données avec le DSP, sans oublier toute la
sécurité des interrupteurs de puissance.
- Bloc Machine : Constitué de deux
machines asynchrones identiques (l'une entraînant l'autre), suivi d'un
codeur incrémental comme capteur de vitesse. La première machine
asynchrone (celle étudiée) fonctionnant en moteur et
alimentée par l'onduleur triphasé.
- Bloc Filtrage : Il s'agit simplement d'un
boîtier comportant des filtres permettant d'éliminer les bruits
dans les mesures de courants, de vitesse ou de position avant leur
arrivée dans le DSP pour traitement. Pour des raisons de temps et de
simplification, nous n'avons pas tenu compte de ces filtres
(modélisés par un premier ordre) dans le calcul des
différents correcteurs.
- Bloc Pilotage (DSP) : Il s'agit
essentiellement du microcontrôleur (de type ds1104 du
fabricant dsPACE) et de tout son environnement, permettant de
piloter tout le système et de réaliser la commande vectorielle ;
puisqu'il contient tous les programmes et algorithmes de commande. Cette partie
sera mieux détaillée dans le paragraphe suivant.
- Ordinateur de contrôle : Il s'agit
simplement de l'interface (dsPACE Control Desk) de
communication entre l'homme et la machine à travers le DSP et tous les
éléments en aval. De cette interface, on donne toutes les
consignes (courant, vitesse,...) au DSP qui les applique à travers les
programmes et renvoie les résultats qui peuvent être
visualisés dans l'interface.
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