Modélisation et commande d’une machine à courant continu alimentée par un convertisseur de puissance

Bruno FRANCOIS
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Plan

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Les convertisseurs électroniques de puissance sont insérés dans des systèmes industriels. Dans les applications motrices, l’intérêt est de rendre variable la vitesse. Application de base : Utilisation d’un hacheur réversible pour asservir la vitesse d’une machine à courant continu

Introduction

fm1

fm3

U Ualim I

fm2

fm4

Comment modéliser un tel système ?

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Principe de la machine électrique (rappel)
Forces de Laplace :
Circuit d’induit
J STATOR
Su d

r r r F = i . l∆ B

(

)
Circuit d’inducteur

B

Bobinage de l’inducteur

I

ROTOR

I

No rd

Bobinage de l’induit J

Composée de deux circuits bobinés (un circuit inducteur et un circuit induit) et d’un dispositif de commutation (collecteur et balais)
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Principe de la machine électrique (rappel)
Forces de Laplace :
Circuit d’induit
B F F I. d l I. d l I. d l F

r r r F = i . l∆ B

(

)
Circuit d’inducteur
B

Attention à l’orientation des forces

B

I. d l

B

F I. d l B F I. d l I. d l B F B I. d l F B

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Modélisation causale de la machine à courant continu
1 Conversion électro-mécanique

En résumé Cem = k.i Grandeurs potentielles e = k.Ω C’ est un … gyrateur Grandeurs cinétiques

i

(4)

Cem

e

k

(5)

Ω
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Modélisation causale de la machine à courant continu
2 Modélisation de la partie électrique

Le circuit d’induit possède une inductance, une résistance et est relié à une source de tension. La machine à courant continu est alors un récepteur de tension.
PARTIE ELECTRIQUE i B o d’ bi i n nd au gi et PARTIE MECANIQUE

ur

ca c,Ω c, ω

c visqueux

u

ul

c externe Rotor

e

φf
Inducteur
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Modélisation causale de la machine à courant continu
2 Modélisation de la partie électrique Déterminez le G.I.C.

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Modélisation causale de la machine à