Présentation
En anglais
Auteur(s)
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Faouzi BEN AMMAR : Docteur de l’Institut national polytechnique de Toulouse – ENSEEIHT - Ingénieur FST Monastir, Tunisie - Maître assistant à l’institut national des sciences appliquées - et de technologie de Tunis - Ancien Ingénieur de développement à la division des équipements industriels - de Cegelec – Belfort (Alstom)
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Lire l’articleINTRODUCTION
L’intérêt grandissant par les variateurs asynchrones est sans doute fortement lié aux succès rencontrés par le contrôle vectoriel du flux dans de nombreux domaines industriels (levage, textile, métallurgie, papeterie, extraction minière, fonderie, transport...).
Grâce au développement des composants semi-conducteurs et à l’évolution des techniques numériques de traitement de l’information, l’industrialisation du concept de l’orientation du flux d’une machine asynchrone peut désormais répondre aux cahiers des charges de plus en plus exigeants, liés à des impératifs de production en qualité et en quantité. Cet objectif n’est atteint qu’au prix d’une adéquation commande-convertisseur-machine prenant en compte les contraintes technologiques et l’environnement du processus à entraîner.
L’hétérogénéité d’un traitement à vitesse variable et la diversité des contraintes nécessitent une symbiose entre l’automaticien, l’électrotechnicien, l’électronicien, le mécanicien, l’informaticien, l’instrumentiste et le spécialiste du procédé, pour retenir des solutions garantissant de hautes performances statiques et dynamiques avec le degré de fiabilité et le niveau de disponibilité nécessaires.
Les principes et fonctionnement de la machine asynchrone et les principes de contrôle vectoriel de flux sont décrits dans l’article [D 3 563]. Le lecteur pourra également s’y reporter pour la bibliographie.
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Reconstitution du flux rotorique
En anglais
1. Stratégie de commande
-
La machine asynchrone est souvent alimentée par un onduleur de tension dont les composants semi-conducteurs sont à commutation forcée, commandés par la technique de la modulation des largeurs d’impulsions (MLI), une technique de découpage de la tension continue permettant d’alimenter la machine avec des formes d’ondes dont la valeur moyenne évolue sinusoïdalement.
Les schémas de commande des figures 1 et 2 montrent qu’il existe deux chaînes de régulation.
Chaque chaîne comporte une grandeur de commande (la tension
ou
), une grandeur intermédiaire ou interne (le courant
ou
) et une grandeur principale (le flux
ou la vitesse
).
L’utilisation des variables intermédiaires permet de régler des systèmes partiels d’ordre 1. Par conséquent, une structure en cascade, employant des régulateurs PI (proportionnel et intégral) est parfaitement adaptée.
L’usage d’un calculateur pour contrôler le fonctionnement de la machine nécessite un choix judicieux de la fréquence d’échantillonnage. Le pas d’échantillonnage doit être compatible avec la constante de temps la plus rapide de la machine et la fréquence de commutation de l’onduleur.
-
Cascade flux-courant magnétisant
Soit :
et
...
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