Modèlisation d'un prototype et commande vectorielle avec et sans capteur mécanique du moteur couple

Chapitre 2 : Essais expérimentaux et validation du modèle - Mémoire CNAM Patrick BOIDIN.

.

4.2. Simulations en boucle ouverte :

· Moteur non chargé soumis à un échelon de tension de 164,5 volts entre phases :

n (tr/min) pour Vs=95 volts / fs=50Hz /Trma=0 / Jr=0

90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 -10

0 0.5 1 1.5 2

Temps (s)

a) n (2 s ) = 46 , 9 tr / min.

ias, ibs, ics (A) pour Vs=95 volts / fs=50Hz /Trma=0 / Jr=0

15 10 5 0 -5 -10 -15

0 0.05 0.1 0.15 0.2

Temps (s)

c) I _s (2 s ) = 3 ,77A

Tem (N.m) pour Vs=95 volts / fs=50Hz /Trma=0 / Jr=0

150

100

50

0

-50

-100

-150

0 0.5 1 1.5 2

Temps (s)

b) Tem (2 s ) = 12 , 6N .m

ids, iqs (A) pour Vs=95 volts / fs=50Hz /Trma=0 / Jr=0

15 10 5 0 -5 -10

0 0.5 1 1.5 2

Temps (s)

d) i_ds (2s ) = 5 ,25 A n_qs (2 s) = 0 ,94 A

p 6 ?

= 84 ,1^° = 4 ,21^° = 80 ,0^°

vds, vqs (primées) (V) pour Vs=95 volts / fs=50Hz /Trma=0 / Jr=0

0 0.5 1 1.5 2

Temps (s)

En régime permanent, on obtient :

R _s I s = 6 ,03 volts

L d s = 90 ,0volts

E s = 44 ,3 volts

V s = 134 ,4 volts

150

100

50

0

-50

-100

-150

e) cos p = 0 ,10

v _?ds (2 s ) = -- 9 , 87 volts / v '_qs (2 s ) = 134 volts P ast = 48 ,3W

Fig. II-4.2 : Ondes obtenues par simulation. Moteur en boucle ouverte et à vide.

Les résultats obtenus par la simulation permettent de faire les observations suivantes :

* A vide et d'après la simulation, le moteur oscille en vitesse pendant sa phase de démarrage. La durée est trop courte (moins d'une seconde) pour constater réellement ce phénomène. Néanmoins, en augmentant la tension aux bornes du moteur, on remarque effectivement ces vibrations qui se confirme par une simulation à tension plus élevée :

n (tr/min) pour Trma=0, Vs=200 volts et fs=50 Hz

140 120 100 80 60 40 20 0 -20

0 0.5 1 1.5 2

Temps (s)

Fig. II-4.3. Moteur en boucle ouverte et à vide.

* Le courant absorbé par les phases du moteur est fortement inductif :Déphasage par rapport à la tension de 84°. Ceci est normal, l'induit doit compenser le manque de flux produit par les aimants en imposant une réaction d'induit plus importante que normale.

? Moteur chargé soumis à un échelon de tension de 340 volts entre phases :

n (tr/min) pour Vs=194,5 volts / fs=50Hz /Trma(n)=138,5

90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 -10

0 0.5 1 1.5 2

Temps (s)

a) n (2 s ) = 46 , 9tr / min .

Tem (N.m)) pour Vs=194,5 volts / fs=50Hz /Trma(n)=138,5

350 300 250 200 150 100 50 0

0 0.5 1 1.5 2

Temps (s)

b) T_em (2 s ) = 151 N.m

Chapitre 2 : Essais expérimentaux et validation du modèle - Mémoire CNAM Patrick BOIDIN.

.

ias, ibs, ics (A) pour Vs=194,5 volts / fs=50Hz /Trma(n)=138,5

30 20 10 0 -10 -20 -30

0 0.05 0.1 0.15 0.2

Temps (s)

c) I _s (2 s ) = 10 ,3A

ids, iqs (A) pour Vs=194,5 volts / fs=50Hz /Trma(n)=138,5 N.m

30 20 10 0 -10 -20 -30

0 0.5 1 1.5 2

Temps (s)

d) id_s s

( 2 ) = 9 , 23 A / i _qs (2 s) = 11 ,2 A

p 6 ?

= 79 ,5^° = 40 ,0^° = 39 ,5^°

vds, vqs (primées) (V) pour Vs=194,5 volts / fs=50Hz /Trma(n)=138,5 N.m

300

200

100

0

-100

-200

-300

0 0.5 1 1.5 2

Temps (s)

En régime permanent, on obtient :

R _s I s = 16 ,4 volts

L _d o) I s = 245 volts

E s = 44 ,3 volts

V s = 277 ,6 volts

e) cos p = 0 ,18

vⁱds (2 s ) = -- 178 volts / vi _qs (2 s ) = 213 volts P Jst = 357 W

Fig. II-4.4 : Ondes obtenues par simulation. Moteur en boucle ouverte et chargé.

D'après les résultats obtenus par la simulation et les résultats obtenus par des essais, on construit le diagramme de Fresnel suivant :