Moteurs synchrones

Pages: 11 (2662 mots) Publié le: 24 mai 2012
Introduction
Le but de ce travail est de se familiariser avec les équations de Park qui modélisent l’aspect dynamique de la machine asynchrone.
Pour que nous puissions assurer du bon fonctionnement du fichier Simulink, nous allons commencer par des simulations sur la machine 50HP. Ensuite nous allons Introduire, dans le bloc associé à la machine, les valeurs des paramètres de la MAS de 0,75HP, que nous avons calculées suite aux essais de caractérisation effectués à la séance A, et nous allons faire les simulations des cinq essais suivants : démarrage à vide, démarrage à vide et opération en charge, démarrage en charge, un essai pour déterminer le couple de décrochage, démarrage à vide et opération en charge à 50Hz et 20Hz.

Simulations et résultats:
Q1) À partir des essaiseffectués en b.1 et b.2, comparez le fonctionnement à vide et en charge nominale de la MAS avec celui obtenu lors des essais au laboratoire (séance A). Dans votre analyse comparative, prenez en considération les puissances (P – Q – S), le facteur de puissance () et le rendement ().
a) Comportement de la machine de 50 hp
Pour que nous puissions assurer du bon fonctionnement du fichier Simulink,nous allons commencer par des simulations sur la machine 50HP. La figure1 visualise les courant rotorique et statorique dans le domaine temporel, ainsi que le couple électromagnétique et la vitesse mécanique, avec un couple de charge nul.

Par la suite nous avons appliqué un couple de charge nominal (Cnom = 200 N.m) au temps t = 1,5 s.

On remarque que le régime transitoire de la machine dure0.5s afin d’atteindre le régime permanant de la machine. À vide la machine absorbe un courant statorique relativement faible par rapport à celui en charge pour vaincre l’inertie de la machine. Après l’application de la charge à 1.5 sec une influence claire sur les quatre paramètres physico électrique est visualisée. En effet la valeur du couple électromagnétique et le courant statorique ontaugmenté et ceci normal car lorsque on augmente la charge le stator demande plus de courant et le flux magnétique dans l’entrefer va augmenter, d’autre part on voit que la vitesse angulaire diminue et ceci également normal, parce que l’augmentation de la charge augmentera le couple appliquer sur le moteur et par la suite provoque la diminution de la vitesse angulaire. La nature du courant rotoriqueprend une forme sinusoïdale lorsqu’on applique une charge sur l’arbre de la machine ceci dû au fait que le glissement de la machine devient non nul et par conséquent la fréquence du courant rotorique devient aussi non nulle.
b) Modification du fichier du modèle de MAS

Les données électriques de la machine qu’on a trouvée dans le TP-A sont les suivantes :

b.1 Démarrage à vide

Nous avonsvisualisé les courants rotoriques et statoriques dans le domaine temporel, ainsi que le couple électromagnétique et la vitesse mécanique, avec un couple de charge nul.

| V (V) | Is (A) | Ps (W) | Qs (Var) | Ss (VA) | |
Valeurs simulées | 230 | 2.15 | 70 | 858.3 | 861 | 0.0812 |
Valeurs expérimentales | 230 | 2.14 | 120.3 | 844 | 852.5 | 0.141 |
Erreur commise (%) | 0 | 0.47 | 40 | 1.69| 0.99 | 42 |

Les valeurs des différents paramètres de la machine qu’on a obtenue avec le modèle de simulation sont presque semblables à celles obtenue par les différents essais expérimentaux effectués aux TP-A. Cependant, on observe une différence au niveau de la puissance active absorbée (diminution de 40%) et par conséquent dans la valeur de facteur de puissance (diminution de 42%). Cettedifférence est dû au fait que ce modèle de la machine ne tient pas compte des pertes fer qui sont évaluées à 45 W.

b.2 Démarrage à vide et opération en charge.

Pour cette simulation on applique après 1.5 sec un couple de charge sous forme d’échelon et on visualise le comportement de la machine en régime transitoire et en régime établi notamment en fonctionnement nominal. Le tableau suivant...
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