Reconstitution du flux rotorique
Mise en œuvre et industrialisation du contrôle vectoriel de flux

Jusqu’ici, nous avons supposé que le flux rotorique de la machine asynchrone à cage était une grandeur mesurable. Certes, dans quelques applications, on utilise des capteurs à effet Hall qui mesurent directement le flux dans l’entrefer mais, dans la majorité des cas, ces capteurs sont proscrits et on doit avoir recours à des techniques d’estimation et d’observation.

• Estimation en boucle ouverte

Une solution pour effectuer l’estimation du flux rotorique, illustrée par le schéma de la figure 7, consiste à reconstruire ou simuler le comportement électromécanique de l’entraînement par un modèle mathématique représenté sous la forme d’équations d’états (voir [D 3 563], § 3.2.4 et 3.2.5). Cette solution nécessite une connaissance a priori des paramètres électriques de la machine (constantes de temps statorique et rotorique, caractéristiques d’alimentation, etc.).

• Estimation en boucle ouverte avec identification des paramètres

La qualité de la reconstitution du flux en boucle ouverte est directement liée à la robustesse vis-à-vis des erreurs de modélisation et des variations paramétriques en cours de fonctionnement. Ces variations sont essentiellement dues à des évolutions de la température de fonctionnement, à l’effet de saturation de la machine ainsi qu’à l’effet de peau engendré par les fréquences rotoriques. La résistance du circuit rotorique d’une machine asynchrone est soit constante, dans le cas d’une simple cage, soit variable en fonction de la vitesse dans le cas des cages multiples ou des cages simples à encoches profondes. En effet, la profondeur de l’encoche provoque une répartition du courant rotorique non uniforme sur toute la section du barreau : la densité du courant est plus faible près du fond de l’encoche que près de l’entrefer, et ce phénomène est d’autant plus marqué que la fréquence du courant rotorique est grande. La résistance apparente de la cage est donc maximale au démarrage...