Commande de la machine asynchrone par la cascade hyposynchrone à base des logiciels SIMPLORER et MATLAB

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1 REPBLIQE ALGERIENNE DEMOCRATIQE ET POPLAIRE MINISTERE DE L ENSEIGNEMENT SPPERIER ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQE NIVERSITE DE SETIF FACLTÉ DE TECHNOLOGIE DEPARTEMENT D ELECTROTECHNIQE MEMOIRE Péené Pou l obenion u Diplôme e MAGISTER EN ELECTROTECHNIQE Opion : Machine e Commane Elecique Pa BENDEMMAGH Wali Thème Commane e la machine aynchone pa la cacae hypoynchone à bae e logiciel SIMPLORER e MATLAB Souenu le // evan le Juy A. LAMAMRA M.C.A niveié e Séif Péien M. KHEMLICHE P niveié e Séif Rappoeu M. HACHEMI M.C.A niveié e Séif Eaminaeu L. RAHMANI P niveié e Séif Eaminaeu K.E. HEMSAS M.C.A niveié e Séif Eaminaeu

2 Remeciemen Je emecie Dieu le ou puian qui me onne la foce à chaque foi e concéie me êve e e éalie me poje. En péambule à ce mémoie, je ouhaiai aee me emeciemen le plu incèe au peonne qui m'on appoé leu aie e qui on conibué à l'élaboaion e ce mémoie. Je ien à emecie incèemen Monieu : P.Mabouk KHEMLCHE Maie e Conféence à l niveié e Séif, qui, en an que Dieceu e mémoie, 'e oujou moné à l'écoue e è iponible ou au long e la éaliaion e ce mémoie, aini pou l'inpiaion, l'aie e le emp qu'il a bien voulu me conace e an qui ce mémoie n'auai jamai vu le jou.

3 Me emeciemen aeen égalemen à Monieu: L. LAMAMRA, Maie e conféence à l niveié e Séif, pou l honneu qu il nou a fai en accepan e péie le juy e ce mémoie. Je ien à emecie égalemen : -Monieu Lazha RAHMANI, Pofeeu à l niveié e Séif, -Monieu Mabouk HACHEMI Maie e conféence à L niveié e Séif, -Monieu Kamel Eline HEMSAS, Maie e conféence à L niveié e Séif, Je le emecie avoi accepé eamine ce avail. Je emecie chaleueuemen chaque eneignan que j ai pu coie ou le long e me éue, e qui on ou conibué à ma fomaion, mai aui ou me collègue éuian e ma pomoion.

4 Déicace A me è che paen qui on fai an e acifice pou ma éuie, leu encouagemen m on onné la foce accompli ce avail, que Dieu le gae heueu à jamai, A me chèe œu e à ma femme bien aimée, A oue la famille BENDEMMAGH, San oublie le fillee Siine, Nouha Haile e Zaineb Belki, A me fèe Abelkaim, Rachi, Mohame Lamine e Abelkaha, A ou me ami e collègue, Je éie ce avail

5 ملخص 9 بسم هللا الرحمن الرحيم نن اىتحن ف سزعت اى حزك اىنهزبائ غ ز اى تزا ن - ذو اىىشعت ف اىجزء اى تحزك- و ذىل باىتأث ز عيى االستطاعت اى تحصو عي ها ب ن طزف اىجزء اى تحزك. و اىت تحزر ف ىج ن خاله قاو ثالث اىطىر. اىتسيسو شبنت حزك غ ز تزا ن قى و ىج س ى اىتسيسو غ ز اى تزا ن. ف هذه اىحاىت يز نا ن ىذج ىي حزك اىنهزبائ و اىذي س ح ب حاماة اىع و خاله اىفتزة االنتقاى ت أو اى ست زة ن خاله خطط. كلمات مفتاحية 9 قى اث ىجاث حزك غ ز تزا ن اىتسيسو غ ز اى تزا ن اىتصنع. Réumé: La commane e la viee e la machine aynchone e obenue pa la vaiaion u gliemen ou e la féquence. Il e onc poible e égle la viee e la machine aynchone à bague pa la vaiaion u gliemen en agian u la puiance pélevée ene ce bague. ne e pemièe applicaion inuielle pou faie vaie la viee e la machine aynchone uilie l enchaînemen éeau, machine aynchone, eeeu, e onuleu non auonome e appelée la cacae hypoynchone. Il nou fau un moèle e la machine aynchone qui peme e imule on foncionnemen en égime anioie e pemanan qui peme e faie une commane uivan un chéma. Mo clé: Reeeu, Onuleu, Machine Aynchone, Cacae Hypoynchone, Simulaion. Abac: To conol he pee of he aynchonou machine wih baggie. We inefee on he ecupeae powe beween baggie, ebi in he in elf invee howing a bige of ecifie. The eie of newok, aynchonou machine, ecifie, an invee i calle he hypo ynchonou cacae. We nee a moel fo he aynchonou machine o imile i behavio in anie an pemanen egime who le o o a comman wih a iagam. Key wo: Recifie, Invee, Aynchonou Machine, Hypo ynchonou Cacae, Simulaion.

6 Symbole uilié:, : Inice elaif au ao e oo epecivemen : Inice e l'ae iec q: Inice e l'ae quaaue [V ] a,b,c : Veceu enion aoique e phae a, b e c [V ], q : Veceu enion aoique an le epèe q [I ] a,b,c : Veceu couan aoique e phae a, b e c [I ], q : Veceu couan aoique an le epèe q [I ] a,b,c : Veceu couan ooique e phae a, b e c [I ], q : Veceu couan ooique an le epèe q [Φ ] a,b,c: Veceu flu aoique e phae a, b e c [Φ ], q: Veceu flu aoique an le epèe q [Φ ] a,b,c: Veceu flu ooique e phae a, b e c [Φ ], q: Veceu flu ooique an le epèe q [ ] T : Inice e anpoiion Ɛ a,b,c : Foce magnéomoice e phae ooique a, b e c Ɛ a,b,c : Foce magnéomoice e phae ooique a, b e c Ɛ : Foce magnéomoice oale u ao Ɛ : Foce magnéomoice oale u oo [R ]: Maice éiance aoique [R ]: Maice éiance ooique [L ]: Maice inucance aoique [L ]: Maice inucance ooique [M ]: Maice inucance muuelle ao- oo [P(θ]: Maice e Pak [P(θ] - : Maice e Pak invee L : Inucance pope u ao L : Inucance pope u oo p: Nombe e paie e pôle q : Nombe e phae u yem polyphaé θ : L'angle élecique ene l'ae a e θ : L'angle élecique ene l'ae a e θ: La poiion angulaie u oo pa appo au ao ω : Pulaion élecique aoique

7 ω : Pulaion élecique ooique ω: Viee angulaie e oaion g : gliemen e la machine Ω: Viee e oaion mécanique C ém : Couple élecomagnéique C : Couple éian. K, : coefficien e conucion e bobinage u ao e oo m : Rappo e anfomaion ene le oo e le ao J : Momen ineie f : Coefficien e foemen T : Conan u emp aoique T : Conan u emp ooique T m : Conan u emp mécanique σ: Faceu e ipeion P a : Puiance abobée pa la machine P J : Pee Joule aoique P J : Pee Joule ooique P f : Pee fe e la machine P ém : Puiance élecomagnéique founie au oo P méc : Puiance mécanique founie a l abe u oo ΔP méc : Pee mécanique P : Puiance uile e la machine η: Renemen e la machine k : Teme e enion e la écompoiion en éie e Fouie E : Tenion a l enée e l onuleu K i : Ineupeu commané R T : Réiance u anfomaeu R T : Inucance u anfomaeu K T : Rappo e anfomaion u anfomaeu α: Angle amoçage e ineupeu Δ : Chue e enion u monage : Tenion a la oie u conveieu aique

8 Lie e figue Figue (.: Repéenaion e la machine aynchone... 4 Figue (.: Le champ magnéique à e inan ifféen u un péioe u oo... 7 Figue (.: a- Cicui magnéique e enoulemen u ao b- Cicui magnéique, enoulemen e bague Figue (.4: Schéma équivalen e la machine aynchone amené au ao.. Figue (.5: Tanfomaion e Pak appliquée à la machine aynchone.. Figue (.6: Syème e ae e la machine.. Figue (.7: Bilan e puiance e la machine aynchone... 7 Figue (.8: Réula e imulaion e la machine à vie Figue (.: Tenion eeée 'un eeeu à q phae imple..... Figue (.: Réeau e Pei 'un eeeu iphaé paallèle.... Figue (.: Monage paique 'un eeeu iphaé paallèle imple Figue (.4: Tenion eeée 'un eeeu iphaé paallèle imple à ioe... 5 Figue (.5: Monage paique 'un eeeu iphaé paallèle ouble à ioe (en pon..6 Figue (.6: Tenion eeée 'un eeeu iphaé paallèle ouble u chage R. à ioe Figue (.7: Monage paique 'un onuleu iphaé Figue (.8: Couan e enion élivé pa un onuleu iphaé ébien u e chage R Figue (.: Saégie e la commane MLI.... Figue (.: Tenion imple obenue pou une commane MLI... Figue (.: Schéma e la cacae hypoynchone e la machine aynchone.. 4 Figue (.: Schéma équivalen pa phae e la machine aynchone amené au oo. 4 Figue (.: Schéma équivalen pa phae e la machine aynchone amené au oo... 7 Figue (.4: Schéma 'un eeeu iphaé à ioe 7 Figue (.5: Schéma 'un onuleu iphaé à hyio... 8 Figue (.6: Egalié e enion u eeeu e l'onuleu Figue (.7: Schéma équivalen e la cacae hypoynchone 9 Figue (.8: Schéma ynopique e égulaion e la machine aynchone 4 Figue (4.: Schéma u file LC.. 45 Figue (4.: La MLI Tiangulo- inuoïale 46 Figue (4.: Réula e imulaion e émaage iec. 47 Figue (4.4: Réula e imulaion e émaage iec avec une chage. 48 Figue (4.5: Réula e imulaion avec f p = khz 49 Figue (4.6: Réula e imulaion avec f p = khz. 5 Figue (4.7: Schéma bloc e la commane e cacae hypoynchone.. 5 Figue (4.8: Régulaion e la viee en boucle femée 5 Figue (4.9: Schéma implifié e la égulaion e la machine aynchone... 5 Figue (4.: Caacéiique élecoynamique e la cacae hypoynchone C=f(I. 5 Figue (4.:Caacéiique C=f(g e la cacae hypoynchone... 5 Figue (4.: Caacéiique C e /C en =f(ω/ω e la cacae hypoynchone 54

9 Sommaie Inoucion généale.. Chapie : Moéliaion e la machine aynchone.. Concep u champ ounan Théoème e Feai 4... Champ ounan aoique 5... Champ ounan ooique Démonaion gaphique. 7.. Concepion e la machine aynchone Le ao Le oo. 8.. Pincipe e foncionnemen e la machine aynchone Démaage u moeu Accéléaion u moeu Moeu en chage Moèle mahémaique e la machine aynchone Hypohèe implificaice..4.. Equaion e ganeu e la machine aynchone..4.. Tanfomaion e Pak.4... Applicaion au équaion e enion Applicaion au équaion e flu Equaion Mécanique Bilan e puiance Réula e la imulaion 8.7. Inepéaion e éula. 9 Chapie : Moéliaion e conveieu aique.. Le eeeu Tenion eeée... Valeu moyenne e la enion eeée... Le éveloppemen en éie e Fouie...4. Tenion invee Réeau e Pei..6. Couan e puiance...7. Reeemen iphaé paallèle imple Reeemen iphaé paallèle ouble L Onuleu Onuleu e enion iphaé Monage paique Le éveloppemen en éie e Fouie Commane à pleine one Commane MLI.

10 Chapie : La cacae hypoynchone.. Pincipe e la méhoe Schéma équivalen e la machine aynchone Foncionnemen e la cacae hypoynchone La Viee Le Couple Eue éaillée e la cacae hypoynchone Pon Reeeu Pon Onuleu Schéma équivalen e la cacae hypoynchone 9.5. Equaion ynamique Eue e la égulaion Schéma e égulaion e la machine aynchone. 4 Chapie 4 : Réula e imulaion 4.. Moéliaion u file Le équaion u file La commane avec MLI Tiangulo inuoïale Démaage iec e la machine aynchone Démaage iec e la machine aynchone avec une chage Commane e la viee avec onuleu Commane e la viee avec onuleu Schéma généale e la égulaion e la cacae hypoynchone Régulaion e la viee Régulaion u couan La caacéiique C= f(i La caacéiique C= f (g... 5 Concluion généale. 55 Annee 56 Bibliogaphie... 6

11 INTRODCTION GENERALE Au fil u emp, le moeu aynchone on evenu e plu en plu uilié an l inuie en compaaion au moeu à couan coninu e ynchone pou ive uiliaion. Le machine à inucion, comme ou le aue ype e machine élecique, anfomen l énegie élecique en énegie mécanique e vice-vea. Cee anfomaion fai ineveni e apec élecique, élecomagnéique, hemique, mécanique e acouique. Pou chacun e ce phénomène phyique, il eie auan e moèle mahémaique einé à e applicaion onnée. Ce enie moèle e eouven couplé pa ifféene ganeu phyique. Aini, le foncionnemen e machine à inucion n e coecemen éci que pa l eamen imulané e ou le phénomène cié, ce qui n e pa un poblème facile à éoue. L abence e écouplage nauel ene l inuceu e l inui onne au moeu à inucion un moèle ynamique non linéaie qui e à l oppoé e la implicié e a ucue, e e ce fai, a commane poe un poblème héoique pou le auomaicien. Aui, ce qui complique ce moèle, c e le fai que le paamèe u moeu qui peuven vaie avec le emp (avec la empéaue pa eemple. La commane e la viee e la machine aynchone e obenue pa la vaiaion u gliemen ou e la féquence. Il e onc poible e égle la viee e la machine aynchone à bague pa la vaiaion u gliemen en agian u la puiance pélevée ene ce bague. ne e pemièe applicaion inuielle pou faie vaie la viee e la machine aynchone uilie l enchaînemen éeau, machine aynchone, eeeu, e onuleu non auonome e appelée la cacae hypoynchone. Ce pincipe néceie un moeu à oo bobiné, ébian an un onuleu non auonome à l ineméiaie un pon e eeemen. On moifie la caacéiique e la machine en agian u le couan ooique e on fai aini vaie la viee. Ce monage e encoe uilié inuiellemen. La néceié e conveieu aique e juifiée pa le fai que : Le eeeu a pou ôle e eee le enion iphaée, e l onuleu non auonome (conveion e féquence e chage e faie une conveion e enion e e féquence. Il nou fau un moèle e la machine aynchone qui peme e imule on foncionnemen en égime anioie e qui peme e faie une commane uivan un chéma. FAS: La cacae hypoynchone e la machine aynchone ou Simploe e Malab

12 INTRODCTION GENERALE Le appo e anfomaion e la machine aynchone à oo ouve e éigné pa m, celui u anfomaeu iphaé pa K T. Le couan alenaif u oo, à la pulaion gω, e eeé pui filé pa une bobine inucance L. n onuleu aié aue la conveion coninu-alenaif à la féquence u éeau. C e pa acion u l angle e ea à l amoçage e hyio e l onuleu que l on ègle la puiance envoyée au éeau e onc la viee u moeu. n anfomaeu iphaé e néceaie pou aape la enion e oie e l onuleu à celle u éeau e la écupéaion e l'énegie ooique aue un ecellen enemen, voiin e celui u moeu eul. Pa acion u l'angle 'amoçage α, nou pouvon faie vaie le couple u moeu. Pou un couple e chage le moeu abobe un couan i. La machine oi foncionne à flu nominal pou évie, 'une pa, la auaion e, 'aue pa, une foe iminuion u couple. Le pemie chapie e conacé à l éue e la machine aynchone. En onnan la conucion e la machine, le pincipe e foncionnemen, le éveloppemen mahémaique, la moéliaion e la imulaion ou Malab e Simploe. Le euième chapie e éié à la moéliaion u eeeu e e l onuleu iphaé, en onnan le monage paique aini que le calcul e valeu e enion e le hamonique engenée. On e bae u le enion élivée pa ce conveieu aique e on fai le eou ve le éeau iniial. Dan le oiième chapie, on éveloppe la commane e la machine aynchone pa la cacae hypoynchone, en onnan le calcul e la chaîne e monage avec e éula e imulaion. Enfin, le quaième chapie compoe le eplicaion e coube e e éula obenu. On emine noe avail pa une concluion généale u la méhoe uiliée. FAS: La cacae hypoynchone e la machine aynchone ou Simploe e Malab

13 Chapie : Moéliaion e la machine aynchone - - Chapie : Inoucion: Acuellemen, le moeu aynchone e le plu uilié pou effecue la commane e la viee vaiable ou le poiionnemen e ceci pou pluieu aion : C e le moeu le plu obue e le moin che u le maché Le éveloppemen e emi- conuceu commané à l ouveue e auan qu à la femeue (elon le niveau e enion peme l uiliaion e ce moeu an une lage gamme e viee e e puiance e en paiculie au-elà e limie impoée, auefoi, pa la commuaion focée. [] Le moeu aynchone iphaé (pafoi appelé le moeu inucion iphaé compen eu paie : le ao (fie e le oo (ounan. FAS: La cacae hypoynchone e la machine aynchone ou Simploe e Malab

14 Chapie : Moéliaion e la machine aynchone Concep u champ ounan : Figue (.: Repéenaion e la machine aynchone Le concep u champ ounan e écouve pa le Savan Yougelavia NIKOLA TESLA e avec ce concep a invené le moeu aynchone en 88. Coniéon un ao qui compoe oi enoulemen ienique Aa, Bb, e Cc qui on écalé e l un e l aue an l epace. A caue e la yméie, le impéance e enoulemen connecé au ao on ienique. Donc il coniuen une chage iphaée équilibée. Pa conéquen i on applique une ouce e enion iphaée au bone e enoulemen u ao, e couan aoique i A, i B e i C écalé e avean ce enoulemen alo ce couan pouien e foce magnéomoice qui engenen e flu pa chaque phae u ao. [4]... Théoème e Feai [] Avec ce qu on a palé avan, le couan on onné pa (yème iphaé équilibé: i i i A B C (. I co( (. I co( (. I co( (. FAS: La cacae hypoynchone e la machine aynchone ou Simploe e Malab

15 Chapie : Moéliaion e la machine aynchone On ame que l effe magnéique e chaque enoulemen elon la poiion angulaie θ e en pemièe appoimaion, à épaiion inuoïale, la foce magnéomoice ( cée pa l enoulemen pacouu pa le couan i A (, i B ( e i C ( au poin M(θ e alo onnée pa : A( k. i B ( k. i C ( k. i A B C ( i co( ( i co( ( i co( (. k : e un coefficien qui épen e la ucue u bobinage e la machine. La foce magnéomoice oale (, obenue au poin M (θ. En emplaçan le couan, elle evienne : A B C k.[ i A ( i co( i B ( i co( i C ( i co( ]. I. k[co( co( co( co( co( co( ] En uilian le fomule igonoméique la fomule evien : (, k.. I.co( (. Cee epeion coepon à une one pogeive en oaion au champ ounan à la viee angulaie ω. Dan le ca généal une machine à p «paie e pôle» e angle mécanique θ m =θ/p la fomule e l équaion (. evien : (, k.. I.co( p m (.4 La viee angulaie u champ ounan e : Ω =ω/p... Champ ounan aoique []: Le enoulemen aoique qui on écalé an l epace pa e qui on pacouu pa un yème e couan iphaé équilibé e pulaion ω engenen apè le héoème e Feai une foce magnéomoice ε (θ,, elle que : FAS: La cacae hypoynchone e la machine aynchone ou Simploe e Malab

16 Chapie : Moéliaion e la machine aynchone - 5 -, k.. I co( p (.5 ( Cee epeion coepon à une one pogeive en oaion au champ ounan à la viee angulaie Ω =ω/p, où p e le nombe e paie e pôle e la machine e k e un coefficien qui épen e la ucue u bobinage u ao.... Champ ounan ooique [] : La paiculaié e la machine aynchone e que le champ ounan aoique inui un yème e foce élecomoice iphaé an le enoulemen u oo i la viee angulaie Ω e oaion e ifféene e celle u champ ounan, c e la aion qu on appelle le moeu aynchone pa «moeu à inucion». Soi le gliemen g ; e la pulaion e foce élecomoice u oo e onnée pa ω =g.ω, où ω e la pulaion e couan u ao. D apè le héoème e Feai, l acion e couan au oo a pou effe e povoque une foce magnéomoice ε (θ,, elle que :, k.. I co( p (.6 ( Cee epeion coepon à une one pogeive en oaion au champ ounan à la viee angulaie Ω =ω /p, où p e le nombe e paie e pôle e la machine, e k e un coefficien qui épen e la ucue u bobinage u oo. C e à ie que an le éféeniel u ao le viee epimen pa : (.7 p En chage e avec un couple e chage qui eie ene le couan aoique e ooique ce qui onne : (, k.. I co( p k.. I co( p (.8 e en noaion complee : m (.9 Où m=k /k e l équivalan u appo e anfomaion ene le ao e le oo. FAS: La cacae hypoynchone e la machine aynchone ou Simploe e Malab

17 Chapie : Moéliaion e la machine aynchone Démonaion gaphique [4] Figue (.: Le champ magnéique à e inan ifféen u un péioe N.B : L inveion u en e oaion u champ ounan peu êe obenue en changean l alimenaion e eu phae e l one au lieu êe pogeive (en iec elle evien égeive (en invee... Concepion e la machine aynchone:... Le ao : Le ao compoe une cacae acie enfeman un empilage e ôle ienique qui coniuen un cyline vie, ce ôle on pecée e ou e leu péiphéie inéieue. Ce ôle on ecouvee pa un veni pou limie l effe e couan e Foucaul. L alignemen e ce ou fome le encoche an lequelle on loge le bobinage aoique iphaé. Ce enoulemen inéé peuven êe imbiqué, onulé ou encoe concenique. FAS: La cacae hypoynchone e la machine aynchone ou Simploe e Malab

18 Chapie : Moéliaion e la machine aynchone L iolaion ene le enoulemen élecique e le ôle acie effecue à l aie e maéiau iolan qui peuven êe e ifféen ype uivan l uiliaion e la machine aynchone. Le ao une machine aynchone e aui pouvu une boîe à bone à laquelle e eliée l alimenaion élecique.... Le oo : Le oo e compoe un cyline e ôle poinçonnée à leu péiphéie eéieue pou fome le encoche einée à ecevoi e conuceu. Il e épaé u ao pa un enefe è cou e l oe e.4 à mm eulemen, il eie eu ype e oo, à cage écueuil e à oo bobiné. [4] Le oo bobiné e coniué pa e enoulemen inéé à l inéieu un cicui magnéique coniué e ique en ôle empilé u l abe e la machine. En ce qui concene le oo à cage écueuil, le enoulemen on coniué e bae e cuive pou le go moeu ou aluminium pou le pei. Ce bae on cou cicuiée à chaque eémié pa eu anneau i "e cou-cicui". Figue (.: -a- Cicui magnéique e enoulemen u ao -b- Cicui magnéique, enoulemen e bague u oo.. Pincipe e foncionnemen e la machine aynchone :... Démaage u moeu : Au momen e l alimenaion pou banche le enoulemen u ao un moeu aynchone u une ligne iphaée, le oo e encoe en epo. Le champ ounan qui povien u ao coupe le conuceu u oo e il engene e enion an ceu- ci. FAS: La cacae hypoynchone e la machine aynchone ou Simploe e Malab

19 Chapie : Moéliaion e la machine aynchone Cee enion e alenaive, ca le conuceu on anô evan un pôle u e anô evan un pôle no u champ ounan. La féquence e la enion épen u nombe e pôle u e no paan evan un conuceu en une econe ; loque le oo e en epo, elle e oujou égale à la féquence u éeau. Le conuceu éan cou cicuié à leu eémié, la enion inuie fai cicule e couan. La éiance offee e è faible e le couan on inene. Le même conuceu u oo poan ce couan e ouven oujou an le chemin u flu povenan u ao, il on alo oumi à e foce aini pouie enan à enaîne le oo an le en e oaion u champ.... Accéléaion u moeu : L enemble e foce agien u le conuceu pouian un couple qui me apiemen le oo en mouvemen quan il e libe e oune. A meue que le oo accélèe, la viee elaive u champ ounan pa appo au oo iminue. On noe alo que la valeu e la féquence e la enion inuie an le conuceu u oo iminuen, ca la viee e coupue e ligne e flu écoî, le couan e émaage e inene apiemen. La viee u oo coninue augmene, mai elle n aein pa la valeu u ynchonime.... Moeu en chage : Le moeu en chage aleni un peu pa appo à a viee à vie (aucune chage mécanique, le couan ooique augmene pou éveloppe un couple qui va vaince le couple éian. La viee e abilie loque le couple éveloppé pa le moeu e eacemen égal au couple impoé pa la chage. La iminuion e la viee e è peie, même en pleine chage, le gliemen u oo ne épae guèe.5% pou le go moeu ( kw e plu, e % pou le pei (kw e plu..4. Moèle mahémaique e la machine aynchone : La conucion un moeu iphaé à oo bobiné (à bague appaene beaucoup à celle u anfomaeu iphaé. Aini, le moeu poèe oi enoulemen ienique moné u le ao e oi enoulemen moné u le oo. Soi un enoulemen pa phae, à caue e la yméie pafaie, on peu comme le anfomaeu analye le compoemen u moeu en coniéan un enoulemen pimaie e un enoulemen econaie. FAS: La cacae hypoynchone e la machine aynchone ou Simploe e Malab

20 Chapie : Moéliaion e la machine aynchone Hypohèe implificaice : La moéliaion e la machine aynchone e éablie ou le hypohèe implificaice uivane [] : L enefe e épaieu unifome e l effe encoche e négligeable. On uppoe qu on availle en égime non aué. On néglige le phénomène hyééi, le couan e Foucaul e l effe e peau. Le éiance e enoulemen ne vaien pa avec la empéaue. Le bobinage e épai e manièe à onne une foce magnéomoice inuoïale il e alimené pa e couan inuoïau. Pami le conéquence impoane e ce hypohèe on peu cie : o L aiive e flu. o La conance e inucance pope. o La loi e vaiaion inuoïale e inucance muuelle ene le enoulemen u ao e u oo en foncion e l angle élecique e leu ae magnéique. L L' m R R' m Figue (.4: Schéma équivalen u égime pemanan e la machine aynchone amené au ao.4.. Equaion e ganeu e la machine aynchone: Le équaion e enion aoique écie an un éféeniel aionnaie lié au ao, peuven êe epimée, en uilian la noaion maicielle, pa : ] [ R ].[ I ] [ ] (. [ V Le équaion e enion ooique écie an un éféeniel ounan lié au oo, peuven êe epimée pa : ] [ R ].[ I ] [ ] (. [ V FAS: La cacae hypoynchone e la machine aynchone ou Simploe e Malab

21 Chapie : Moéliaion e la machine aynchone - - Où : V a [ V ] Vb ; V c I a [ I ] I b ; I c I I ] I I a c [ b ; [ ] a b c a R R [ ] b ; [ R ] R ; e [ R ] c R Le flu aoique e ooique inanané pa phae, on onné pa : [ R R ] [ L ].[ I ] [ M ][ I ] (. [ ] [ L ].[ I ] [ M ][ I ] (. l M M Où : [ L ] M l M ; M M l l M M [ L ] M l M ; e M M l [ M ] M co( co( co( co( co( co( co( co( co( En mean (. e (.4 an, epecivemen, (. e (., nou obenon le eu epeion uivane : [ V ] [ R ].[ I] [ L] [ I] M. I (.4 T [ V ] [ R ].[ I ] [ L] [ I ] M. I (.5 Cee mie en équaion aboui à e équaion ifféenielle à coefficien vaiable. L éue analyique u compoemen u yème e alo elaivemen ifficile, vu le gan nombe e vaiable. On uilie alo e anfomaion mahémaique qui pemeen e écie le compoemen e la machine à l aie e équaion ifféenielle à coefficien conan. Le anfomaion uiliée oiven coneve la puiance inananée e la écipocié e inucance muuelle. Ceci peme éabli une epeion u couple élecomagnéique an le epèe coeponan au yème anfomé e qui ee valable pou la machine éelle. Pami le anfomaion uiliée, on cie celle e R.H.Pak. FAS: La cacae hypoynchone e la machine aynchone ou Simploe e Malab

22 Chapie : Moéliaion e la machine aynchone Tanfomaion e Pak : La anfomaion e Pak conie à anfome le yème 'ae e enoulemen aoique e ooique (yème iphaé équilibé, à un yème 'ae e enoulemen ohogonau équivalen. Ce paage e enu poible pa la maice e Pak P(θ pou la anfomaion e ganeu phyique. Cee anfomaion nou onne un yème 'équaion ifféenielle à coefficien non vaiable. Figue (.5: Tanfomaion e Pak appliquée à la machine aynchone Figue (.6: Syème e ae e la machine FAS: La cacae hypoynchone e la machine aynchone ou Simploe e Malab

23 Chapie : Moéliaion e la machine aynchone - - Donc: Le ganeu V, I, e Φ on éfinie an un epèe immobile lié au ao e yème 'ae (A, B, C iué an un même plan e écalé eu à eu 'un angle e π/. Le ganeu V, I, e Φ on éfinie an un epèe aaché à la paie ounane e yème 'ae (A, B, C iué an un même plan e écalé eu à eu 'un angle e π/. Aini, le oo oune à la viee, pa appo au ao immobile. Nou éfinion un yème 'ae iué an le même plan que le aue yème 'ae e qui oune à la viee pa appo au epèe lié au ao. Le maice e Pak e e Pak invee on éfinie ou la fome uivane []: P ( co( co( co(, (.6 in( in( in( co( in( P ( co( in( (.7 co( in( Le lien ene le eu epèe e onné pa le équaion uivane: V V q q [ P( ] V [ P( ] V, I I q q [ P( ] I [ P( ] I, e q q [ P( ] [ P( ].4... Applicaion au équaion e enion: [ P( ] [ V q [ P( ] [ V q [ ] [ R ][ P( ] [ I q] P( ] [ q] (.8 [ P( ] ] [ R ][ I q] q [ q] (.9 [ V q [ ] [ R ][ P( ] [ I q] P( ] [ q] (. FAS: La cacae hypoynchone e la machine aynchone ou Simploe e Malab

24 Chapie : Moéliaion e la machine aynchone FAS: La cacae hypoynchone e la machine aynchone ou Simploe e Malab - - co( in( co( in( co( in( ( P (. Apè un calcul iec: ( ( P P (. Sachan que: Alo on aboui le yème 'équaion uivan: q q q q I I R R V V.. (. D'une manièe imilaie on obien: q q q q I I R R V V.. ( Applicaion au équaion e flu: ] [ ( ] [ ] [ ( ] [ ] [ ( q q q I P M I P L P (.5 ] [ ( ] [ ( ] [ ( ] [ ( ] [ q q q I P M P I P L P (.6 Apè un calcul: M l M l M l P L P ( ] [ ( (.7 E co( in( in( co( ( ] [ ( M P L P (.8

25 Chapie : Moéliaion e la machine aynchone D'apè l'égalié: P( [ L ] P( M (.9 On inoui le inucance cyclique: L L L m l l M M M L'epeion (.7 evienne : L q I. L I q De la même manièe on aua: L q I. L I q Equaion e enion: Lm Lm V R. I q q Vq R. I q V R. I q q V q R. I q Equaion e flu: I. Lm I I. Lm I q q (. (. q q L L L L. I. I. I. I q q L L L L m m m m. I. I. I. I q q ( Equaion Mécanique Le couple élecomagnéique éveloppé e onné pa: T plm Cém p[ i ] M [ i ] p( iq qi ( iq qi (. L FAS: La cacae hypoynchone e la machine aynchone ou Simploe e Malab

26 Chapie : Moéliaion e la machine aynchone L'équaion mécanique e onnée pa: J p m C ém f m C p Mie en équaion 'éa: On ubiué le équaion (. e (. on ouve I Lm Lm ( R. I. L. I q. L L. T L. T I q Lm Lm ( R. I q. L. I. L L. T L. T Lm. I (. q T T q Lm. I q q (. T T p Lm p f. ( I q qi C m J L J P q L L m L L m.. V q.. V q (.4 Où : ooique. L m L. L : e le faceu e ipeion e T L R : e le conan u emp.5. Bilan e puiance: Loqu on alimene un moeu aynchone, une paie P j e la puiance qu'il eçoi P a e iipée ou fome e pee Joule an le enoulemen u ao e une aue paie P f e iipée an le fe. Le ee e la puiance e anpoée au oo pa inucion à ave l'enefe. ne oiième paie P j e iipée pa effe Joule an le enoulemen u oo e ce qui ee c e la puiance mécanique P méc, i on ouai le pee ΔP méc ue au foemen e venilaion, on obien P u la puiance uile founie à la chage mécanique. E pou mieu compene le cheminemen e puiance on onne le iagamme ci-eou FAS: La cacae hypoynchone e la machine aynchone ou Simploe e Malab

27 Chapie : Moéliaion e la machine aynchone Figue (.7: Bilan e puiance e la machine aynchone Noaion Significaion Relaion P a Puiance abobée pa le moeu P I co P j P f P ém Pee Joule aoique Pee Fe Puiance élecomécanique founie au oo a P j RI P ém =P a -P j -P f =C ém.ω P R I g. P P j Pee Joule ooique j ém Puiance mécanique founie à l'abe u oo P méc =P ém -P j Pee mécanique P u Puiance uile founie à la chage P u =P méc - ΔP méc P méc ΔP méc η Renemen u moeu Pu P a P u Pu Pee FAS: La cacae hypoynchone e la machine aynchone ou Simploe e Malab

28 Chapie : Moéliaion e la machine aynchone Réula e la imulaion: Avec la machine Avec Simploe Avec Malab Couple(N.m IM.MI a ( Viee(/mn IM.OME GA b ( c Couan aoique(a IM.IA c ( FAS: La cacae hypoynchone e la machine aynchone ou Simploe e Malab

29 Chapie : Moéliaion e la machine aynchone ( Inepéaion e éula: Au émaage e la machine, le couple e 8 foi upéieu au couple nominal e c'e la même emaque pou le couan aoique e ooique, qui e ue au beoin u moeu pou vaince l'ineie u moeu e e la chage. Apè le égime anioie le couple e abilie à la valeu u couple e chage ce qui peme au couan aoique e ooique e e abilie au valeu coeponan au couple e chage. Figue (.8: Réula e imulaion à vie Répone u couple (Nm Répone e la viee (/mn Répone u couan aoique (A Répone u couan aoique en égime pemanen (A L'allue u couan au égime pemanen e inuoïale coeponan à la ouce 'alimenaion (iphaée équilibée. La viee u moeu émae e zéo juqu'à a valeu e chage (apè une flucuaion u couple qui coepon à un gliemen onné. Concluion : Le légèe ifféence ene le éula obenue avec Simploe e Malab uen a la méhoe e imulaion, achan que Simploe uilie la éoluion e équaion ifféenielle avec la méhoe e Eule pa cone Malab uile la méhoe Runge Kua. Dan ce pemie chapie, on a péené la moéliaion e la imulaion e la machine aynchone 'un émaage iec avec une ouce puemen inuoïale. Son moèle e non linéaie e avec le emp la vaiaion e la viee e la machine aynchone a pi pluieu echnique e pluieu ype 'alimenaion. FAS: La cacae hypoynchone e la machine aynchone ou Simploe e Malab

30 Chapie : Moéliaion e la machine aynchone - - Chapie : Inoucion: L'éleconique e puiance e coniéée pami le gane applicaion e l'élecoechnique, qui 'inéee à la conveion aique e l'énegie élecique. La conveion e l'énegie élecique à une fome appopiée apè a poucion néceie e monage péciau pou faie cee conveion (il on appelé conveieu aique. ne éue e conveieu aique, leu foncionnemen, e le compoemen e enion e e couan on néceaie. FAS: La cacae hypoynchone e la machine aynchone ou Simploe e Malab

31 Chapie : Moéliaion e conveieu aique Le eeeu: Inoucion: Le monage eeeu, on le conveieu e l'éleconique e puiance qui auen iecemen la conveion alenaive- coninue. Il on alimené pa une ouce e enion alenaive monophaée ou polyphaée. Souven, le enion monophaée e iphaée u éeau inuiel e 5 Hz on eeée. [8] On epéene un eeeu pa le ymbole uivan: FAS: La cacae hypoynchone e la machine aynchone ou Simploe e Malab

32 Chapie : Moéliaion e conveieu aique Tenion eeée: La enion eeée founie pa un monage eeeu à ioe 'inice q e fomée e q omme e inuoïe pa péioe T e enion alenaive inuoïale 'alimenaion. Si e la pulaion e e enion, la enion e onc une foncion péioique e péioe T/q on le fonamenal a pou pulaion q. [6] Figue (.: Tenion eeée 'un eeeu à q phae... Valeu moyenne e la enion eeée: Pou un eeeu e q phae à ioe, la valeu moyenne vau: q q q Vm in Vm in (. q q... Le éveloppemen en éie e Fouie: Le éveloppemen en éie e Fouie e la enion compen, en plu e, e eme inuoïau e pulaion q, q,..,k q. [8] K K K K in Kq (. in( Kq in( Kq q q q q q V in in m Kq Kq Kq qvm K ( in ( K q q (. Donc la valeu e 'epime comme ui: K ( co Kq (.4 K K q FAS: La cacae hypoynchone e la machine aynchone ou Simploe e Malab

33 Chapie : Moéliaion e conveieu aique Tenion invee: La enion au bone 'une ioe D pa eemple, a pou epeion v -v j, j=, q. La enion invee maimale coepon au maimum e la plu gane e ce ifféence. Si q e pai, la enion la plu éloignée e v e v q/+, ce qui onne v Dma =v m. Si q e impai le enion le plu éloignée e v on obenue pou v (q+/ e v (q+/, ce qui onne v Dma vmco.[6] q..5. Réeau e Péi: Pou que la ioe oi bloquée, il fau que le couan oi nul, e pou qu'elle oi paane, il fau que la enion à e bone oi poiive. On poe le eu ca uivan: E : ioe paane E : ioe bloquée R R On éfini le eu aniion uivane: : i D I : v Figue (.: Réeau e Péi 'un eeeu iphaé paallèle imple..6. Couan e puiance: Si le monage ébie un couan coninu I conan, chaque ioe aue le paage e I penan l'inevalle e uée T/q où elle e conucice. D où le valeu maimale, moyenne e efficace u couan an chacune e ioe. [7] ima I, (.5 FAS: La cacae hypoynchone e la machine aynchone ou Simploe e Malab

34 Chapie : Moéliaion e conveieu aique - - I i moy, (.6 q I eff q q I I q (.7 Si on néglige le chue e enion, puique le couan I e uppoé conan, la puiance ébiée pa le econaie u anfomaeu e : P I (.8 Si on conièe le chue e enion e que i n'e pa conan, alo on obien: P I I I co I co I co... (.9 O la puiance appaene u econaie fomée e q enoulemen, iège e enion e valeu efficace S v v m pacouu pa e couan e valeu efficace I eff e: q Vm I eff, (. Q qv I, (. D in S P Q (...7. Reeemen iphaé paallèle imple: Le yème iphaé e écalé an le emp comme ui V ( Vm in(. V ( Vm in(. 4 V ( Vm in(. (. a- Monage paique Figue (.: Monage paique 'un eeeu iphaé paallèle imple à ioe, FAS: La cacae hypoynchone e la machine aynchone ou Simploe e Malab

35 (V Chapie : Moéliaion e conveieu aique b- Tenion eeée = ma {v, v, v } = v i la ioe D e paane = v i la ioe D e paane = v i la ioe D e paane 4 Tenion eeée ( Figue (.4: Tenion eeée 'un eeeu iphaé paallèle imple. c- Valeu moyenne e la enion eeée onnée pa: La valeu moyenne e la enion eeée u eeeu iphaé paallèle imple e v v Vm 6 V.87 * V La valeu moyenne vau 8.7 % e la enion maimale e la enion 'alimenaion. m (.4 - Tenion invee au bone e la ioe D v D =v -v j i la ioe D j e paane (j=, v D =v -v = i la ioe D e paane v D =v -v i la ioe D e paane v D =v -v i la ioe D e paane v Dma.Vm co.7 * V q m, C e à ie que la ioe va uppoe une enion invee upéieue à la enion 'alimenaion. FAS: La cacae hypoynchone e la machine aynchone ou Simploe e Malab

36 (V Chapie : Moéliaion e conveieu aique Reeemen iphaé paallèle ouble: a- Monage paique b- Tenion eeée = ma {v, v, v } - min {v, v, v } = v - v i D e D 5 on paane = v - v i D e D 6 on paane = v - v i D e D 6 on paane = v - v i D e D 4 on paane = v - v i D e D 4 on paane = v - v i D e D 5 on paane Figue (.5: Monage paique 'un eeeu iphaé paallèle ouble à ioe(en pon, 6 Tenion eeée ( Figue (.6: Tenion eeée 'un eeeu iphaé paallèle ouble u chage R. à ioe FAS: La cacae hypoynchone e la machine aynchone ou Simploe e Malab

37 Chapie : Moéliaion e conveieu aique onnée pa: c- Valeu moyenne e la enion eeée La valeu moyenne e la enion eeée u eeeu iphaé paallèle imple e v v Vm 6 V.654 * V La valeu moyenne vau 65.4% e la enion maimale e la enion 'alimenaion. m (.5 FAS: La cacae hypoynchone e la machine aynchone ou Simploe e Malab

38 Chapie : Moéliaion e conveieu aique L' Onuleu: Inoucion: n onuleu e un conveieu aique qui peme 'alimene une chage en couan alenaif à pai 'une ouce coninue, c'e un conveieu coninu- alenaif, il e ymbolié pa : L'onuleu e i auonome quan il impoe a pope féquence à la chage. Si la ouce coninue e une ouce e enion, l'onuleu e appelé onuleu e enion. Il impoe la fome 'one e la enion au bone e la chage, la fome 'one u couan épen e la chage. Si la ouce coninue e une ouce e couan, l'onuleu e appelé commuaeu e couan. Il impoe la fome 'one u couan, pa cone la fome 'one e la enion au bone e la chage épen e la naue e la chage. FAS: La cacae hypoynchone e la machine aynchone ou Simploe e Malab

39 Chapie : Moéliaion e conveieu aique Onuleu e enion iphaé: L onuleu iphaé en pon e coniué e oi cellule e commuaion. Toi e i ineupeu K i on imulanémen conuceu, le oi aue on bloqué. Deu ineupeu 'une même veicale on commané en complémenaié pou ne pa coucicuie la ouce e enion, ce qui va onne e enion imple iphaée qui on obenue e façon compoée u le oi bone e oie. [8]... Monage paique: Figue (.7: Monage paique 'un onuleu iphaé... Le éveloppemen en éie e Fouie: La enion ( e une foncion céneau impaie e valeu moyenne nulle. Sa écompoiion en éie e Fouie ne conien pa e eme en coinu e ne péene pa e hamonique e ang paie. [8] u( K 4ES in(k (K..4. Commane à pleine one: Il y a i équence pa péioe. Chaque ineupeu éleconique K i e femé penan une emi- péioe (commane à 8. Le équence e conucion (commane on: (K 5,K 6,K ; (K 6,K,K ; (K,K,K ; (K,K,K ; (K,K 4,K 5 ; (K 4,K 5,K 6. [8] Généalemen le ioe (appelée e écupéaion on pou ôle e amene le couan négaif émanan e la chage ve la ouce. FAS: La cacae hypoynchone e la machine aynchone ou Simploe e Malab

40 Chapie : Moéliaion e conveieu aique - - La capacié C inéée à l'enée e la ouce a pou ôle e file la enion E e 'aue l'énegie éacive pou l'inallaion u flu an l'enefe e la machine. Dan le yème équilibé : v i a a v i b e : b v i ab ac c c v v a a v v b c D'apè le eu équaion (.6 e (.7, on obien: (.6 (.7 v v v a b c ab bc ca ac ba cb (.8 Figue (.8: Couan e enion élivé pa un onuleu iphaé ébien u e chage R FAS: La cacae hypoynchone e la machine aynchone ou Simploe e Malab

41 Chapie : Moéliaion e conveieu aique Commane MLI: Elle e è uiliable pou la commane e la machine aynchone, en e baan u la compaaion ene eu ignau, le pemie e iangulaie e le euième e inuoïal, on fai la généaion e équence e impulion. Qu ick Ga ph 5.m. m 5. m. m 5. m. m 5. m 4. m SIN.VAL SIN.VAL SIN.VAL TRIANG.VAL m. m 5. m. m 5. m. m 5. m 4. m Figue (.: Saégie e la commane MLI Pou cee aégie e commane e pou une féquence e f = 5 Hz, on éfini le appo ampliue c e le appo e féquence m f c m. f m Figue (.: Tenion imple obenue pou une commane MLI FAS: La cacae hypoynchone e la machine aynchone ou Simploe e Malab

42 Chapie : Moéliaion e conveieu aique - - Concluion : Dan ce chapie on a vu que la cacae eeeu- onuleu e uiliée pou commane la machine aynchone à viee vaiable, c e à ie à une féquence inépenane e la féquence u éeau alimenan la machine (onuleu auonome. Cee echnique engene e hamonique an le éeau, e pou éoue ce poblème on uilie généalemen un file ene le eu conveieu. FAS: La cacae hypoynchone e la machine aynchone ou Simploe e Malab

43 Chapie : La cacae hypoynchone - - Chapie : Inoucion : Pami le echnique e commane e la machine aynchone en agian u le gliemen, la cacae hypo ynchone (la écupéaion e la puiance econaie. On peu égle la viee u moeu aynchone à bague alimené iecemen pa le éeau à enion e à féquence conane, en agian u la puiance pélevée ene le bague. La néceié e conveieu aique e juifiée pa le fai que : Le eeeu a pou ôle e eee le enion iphaée, e l onuleu non auonome (conveion e féquence e chage e faie une conveion e enion e e féquence. Le appo e anfomaion e la machine aynchone à oo ouve e éigné pa m, celui u anfomaeu iphaé pa K T. Le couan alenaif u oo, à la pulaion gω, e eeé pui filé pa une bobine inucance L. n onuleu aié aue la conveion coninu-alenaif à la féquence u éeau. C e pa acion u l angle e ea à l amoçage e hyio e l onuleu que l on ègle la puiance envoyée au éeau e onc la viee u moeu. n anfomaeu iphaé e néceaie pou aape la enion e oie e l onuleu à celle u éeau. FAS: La cacae hypoynchone e la machine aynchone ou Simploe e Malab

44 Chapie : La cacae hypoynchone Pincipe e la méhoe: La ifficulé e la écupéaion e l énegie u oo, vien u fai que le enion ene bague on une valeu e uou une féquence vaiable (popoionnelle au gliemen. Pou uilie la puiance pélevée, il e néceaie e pae e ce alenaif à féquence vaiable à la fome coninue. Auefoi, cee anfomaion éai éaliée pa une commuaice. On peu eee le enion à la oie u oo pa e emi conuceu e uilie la puiance e gliemen an une machine à couan coninu, qui ajoue on couple à celui e la machine aynchone. Mai il e poible e uppime oue machine ounane aue que le moeu on on fai vaie la viee. Pou cela on eee le enion ecueillie ene bague, pui on onule la enion eeée afin e éinjece la puiance an le éeau. Donc ce monage néceie un eeeu e un onuleu non auonome. Le monage uile pou cee méhoe e onné pa le chéma uivan : Figue (.: Schéma e la cacae hypoynchone e la machine aynchone.. Schéma équivalen e la machine aynchone : Figue (.: Schéma équivalen pa phae e la machine aynchone amené au oo FAS: La cacae hypoynchone e la machine aynchone ou Simploe e Malab

45 Chapie : La cacae hypoynchone Foncionnemen e la cacae hypoynchone :... Calcul e la enion : Le enion imple ooique on : ne pulaion gω. ne ampliue V =mgv Avec V l ampliue e enion imple alimenaion e m le appo e enion à vie avec le oo à l aê (g=. Le pon eeé à i ioe élive à vie une enion eeée e valeu moyenne : V kgv (. On éigne pa α l angle e ea u pon à i hyio foncionnan en onuleu. a. A vie: mgv (. La elaion ene le enion côé coninu e côé alenaif éci : (. (. V K T co La compaaion e eu epeion onne : a côé onuleu mgv V K K Tco g g T co m À vie Δ e négligeable, le gliemen iffèe peu e g K m T c o Cee elaion mone commen on augmene le gliemen pa coiemen e coα. En faian vaie α: 5 6 co, c'e-à-ie, on fai vaie g : KT g. (.4 m Le gliemen maimal e onc popoionnel à la enion ooique à l aê ; ce n e que i V égale V où le foncionnemen à è faible viee. FAS: La cacae hypoynchone e la machine aynchone ou Simploe e Malab

46 Chapie : La cacae hypoynchone Dan cee plage e α, g e oujou poiif c'e-à-ie que la machine foncionne en moeu, où le nom hypoynchone. Si α<π/, (hypeynchone. b. En chage: g e négaif c'e-à-ie que la machine foncionne en généaice A caue e la éiance inene u moeu, noammen e a éacance, la enion eeée, loque le ébi u couan I uppoé conan, e : (.5 mgv - La compaaion e eu epeion onne : mgv - V co Ce qui onne l'epeion finale u gliemen en chage: g K T m co mv (.6 En chage, à coα onné, l accoiemen u couple e aui pa une augmenaion u couan I, c'e-à-ie e la chue e enion Δ, onc la vaiaion u gliemen.... Le Couple : La puiance pélevée au bone u oo e I, elle e égale au poui u gliemen pa la puiance P ém avean l enefe. De plu le couple C e le quoien e cee puiance pa la viee angulaie ynchone Ω : I Donc : gp gc (.7 ém ém P ém I g I mgv g - (.8 La chue e enion Δ fai que le couple ne coi pa ou a fai popoionnelle au couan I. L allue e C(Ω pou ivee valeu e α compi ene π/ e 5 6. FAS: La cacae hypoynchone e la machine aynchone ou Simploe e Malab

47 Chapie : La cacae hypoynchone Eue éaillée e la cacae hypoynchone : Figue (.: Schéma équivalen pa phae e la machine aynchone amené au oo R X R X f gf m R m X ( Pon Reeeu : On ai que la féquence u oo e ifféene e celle u ao, ce qui néceie un envoi iniec e l'énegie ve le ao. Ce envoi iniec néceie un eeeu iphaé à ioe en pon. Figue (.4: Schéma ynopique 'un eeeu iphaé à ioe - mgv - R I gxi - mgv gx - (R (. I D'apè ce eu équaion la puiance iipée à la oie e : P mgv gx I I - (R I (. FAS: La cacae hypoynchone e la machine aynchone ou Simploe e Malab

48 Chapie : La cacae hypoynchone Pon Onuleu : Figue (.5: Schéma 'un onuleu iphaé à hyio Le envoi e la puiance P ve le éeau qui avee le eeeu, néceie un onuleu pou que la puiance oi à la même féquence. La enion au niveau e l'onuleu e : ' co - ' (. T T - (R T I K V co X (. La puiance envoyée au éeau vau: P K V co X I (.4 T T ' I - (R T I D'apè la loi e maille, le valeu moyenne e enion u eeeu e e l'onuleu on égale: Figue (.6: Egalié e enion u eeeu e l'onuleu K TVco XT mgv gx = ==> - (R T I - (R I FAS: La cacae hypoynchone e la machine aynchone ou Simploe e Malab

49 Chapie : La cacae hypoynchone On o e la fomule finale u gliemen en foncion e la chage, la enion 'alimenaion e l'angle 'amoçage e hyio. R T R K TV co (XT I g (.5 ( mv - X I On voi qu en chage, g épen eeniellemen e α. Si I = c'e-à-ie que le moeu e à vie, g=g onné pécéemmen pa g g K m T c o Le gliemen e oujou poiif g>, c'e-à-ie que la machine foncionne en moeu, où le nom cacae hypoynchone..4.. Schéma équivalen e la cacae hypoynchone: Figue (.7: Schéma équivalen e la cacae hypoynchone Vc K TV co Vc R c (R mgv R (gx XT R T FAS: La cacae hypoynchone e la machine aynchone ou Simploe e Malab

50 Chapie : La cacae hypoynchone Equaion ynamique : V c +V c = (R c +R µ +pl f I (.6 C e - C =- JpΩ g L'epeion éaillée u couple élecomécanique pou le foncionnemen e la cacae hypoynchone, C e I g C e ( - K TV co (R g T X T I I C e ( - mgv XT (R T I I g (.7 Avec Ce mv I A.I (.8 La vaiaion u couple e la machine aynchone en cacae hypoynchone e emblable a celle e la machine à couan coninu. I ( R 6V ( mg KT co RT ( gx X T Ag G R gr' c (.9 ca c a Avec: R R R' ca ca R gm (R R T m R X R X T (. FAS: La cacae hypoynchone e la machine aynchone ou Simploe e Malab

51 Chapie : La cacae hypoynchone K TV G h, la vaiaion e la commane e l'onuleu e e la fome acoinu.6. Eue e la égulaion : Soi le poin e foncionnemen M (I, cm, g. On inoui le éca : I = I - I cm = cm cm g=g-g Calculon la éivée e I : I I cm I cm g g (. Où : I cm R I A( R g ca ca G gr' ca gr' ( R ca ca K M R' gr' ca ca ( Ag G cm A I R' R gr' ca ca ca (. Poan : K R R ca R' ca gr' ca C'e-à-ie que : I g A IR' R gr' ca ca ca R ca A gr' ca I K R (. Donc la éivée généale e I e : A I KMcm ( KRI g R gr' ca ca FAS: La cacae hypoynchone e la machine aynchone ou Simploe e Malab

52 Chapie : La cacae hypoynchone - - Avec : g L équaion evien : A I KM cm ( KRI (.5 R gr' ca L équaion ynamique e la machine e : ca (.4 J C C C f f C Le eu équaion nou onnen : J C (.7 e C f f ( Jp f C C e Ce C f ( ptm (.6 (.8 Où : T m J f A I C Ce C (.9 f pt f ( pt ( m m Où f e le coefficien e foemen. D apè l équaion ynamique on ie : A I K M cm R g =R ca +gr ca T e L R g ( KRI Rg plf (. A I K R M cm g ( KRI pte (. FAS: La cacae hypoynchone e la machine aynchone ou Simploe e Malab

53 Chapie : La cacae hypoynchone - - D apè l équaion (., on obien l équaion uivane : A R g I KM cm KRI pte (..7. Schéma e égulaion e la machine aynchone: Figue (.8: Schéma ynopique e égulaion e la machine aynchone Concluion : Dan ce chapie, nou avon émoné avec une éue éaillée que la commane e la machine aynchone pa la cacae hypoynchone a eu avanage majeu : Le pemie e que la viee e commanée pa le changemen e l angle amoçage e emiconuceu, le econ e le fai que le couple ne coi pa ou à fai popoionnellemen au couan (peque linéaie. FAS: La cacae hypoynchone e la machine aynchone ou Simploe e Malab

54 Chapie 4: Inoucion: Dan ce chapie, on va imule la commane e la viee à pai e la vaiaion e l angle en e baan u l allue e la viee, u couple e u couan aoique.

55 Chapie 4 : Réula e imulaion Moéliaion u file : Ene le pon eeeu e l onuleu e enion, on inèe un file LC comme le mone la figue I e I L f V e C f V Figue (4.: Schéma u file LC 4... Le équaion u file on : i e v v i e e L v i C f f (4. Calcul e paamèe u file : La foncion e anfe u file e onnée pa : V ( F( V ( L C S (4. e f f Cee foncion e anfe e e euième oe on la féquence e coupue e : f / (4. L f C f Pou élimine l hamonique oe eu e le hamonique upéieue, on oi impoe le choi uivan : f c > f Avec f = 6f : féquence e la enion eeée V e Alo : L f C f >.78-6 FAS: La cacae hypoynchone e la machine aynchone ou Simploe e Malab

56 Chapie 4 : Réula e imulaion On choii C f = 6 µf, Alo on éui le paamèe e file : C f = 6 µf, L f = 4 mh. 4.. La commane avec MLI Tiangulo inuoïale La aégie iangulo- inuoïale e obenue pa la compaaion, u ignal e poeue (V p e le ignau e éféence (V ef. Figue (4.: La MLI Tiangulo- inuoïale La poeue e éfinie pa le équaion uivane: 4 (4n Si ntp,(n / Tp Tp V p 4 (4n Si (n / Tp,(n T Tp Avec n : enie nauel. p FAS: La cacae hypoynchone e la machine aynchone ou Simploe e Malab

57 ia(a Viee(\mn Chapie 4 : Réula e imulaion Démaage iec e la machine aynchone : 6 La Viee (Nm ( ( ( 5 Le couan aoique ( ( ( Figue (4.: Réula e imulaion Répone u couple (Nm Répone e la viee (/mn Répone u couan aoique (A Répone u couan aoique en égime pemanen (A FAS: La cacae hypoynchone e la machine aynchone ou Simploe e Malab

58 Chapie 4 : Réula e imulaion Démaage iec e la machine aynchone avec une chage: A l inan =.8 en chage la machine avec un couple éian e 5 Nm juqu'à = 5 (Nm 6 4 (/mn ( ( 5 (A 5 4 (A ( ( Figue (4.4: Réula e imulaion Répone u couple (Nm Répone e la viee (/mn Répone u couan aoique (A Répone u couan aoique en égime pemanen (A FAS: La cacae hypoynchone e la machine aynchone ou Simploe e Malab

59 Chapie 4 : Réula e imulaion Commane e la viee avec onuleu: Pou la commane e la viee e la machine aynchone on uilie comme aégie, la MLI avec une poeue e une moulane (MLI Tiangulo- inuoïale. On choii une féquence échanillonnage f p = khz 6 (Nm 4 (/mn ( ( (A (A ( ( Figue (4.5: Réula e imulaion avec f p = khz Répone u couple (Nm Répone e la viee (/mn Répone u couan aoique (A Répone u couan aoique en égime pemanen (A FAS: La cacae hypoynchone e la machine aynchone ou Simploe e Malab

60 Chapie 4 : Réula e imulaion Commane e la viee avec onuleu: On commane la machine aynchone avec un onuleu MLI, e on la chage avec un couple éian e 5 Nm à l inan =.8 juqu a = (Nm 6 4 (/mn ( ( (A (A ( ( Figue (4.6: Réula e imulaion avec f p = khz Répone u couple (Nm Répone e la viee (/mn Répone u couan aoique (A Répone u couan aoique en égime pemanen (A FAS: La cacae hypoynchone e la machine aynchone ou Simploe e Malab

61 Chapie 4 : Réula e imulaion Dan la commane e la machine aynchone avec un onuleu MLI on emaque que le couan abobé e peque inuoïal e qui péene e onulaion. Ce onulaion engenen e hamonique, e pou aénue ce hamonique il e péféable augmene la féquence échanillonnage Schéma généal e la égulaion e la cacae hypoynchone : Figue (4.7: Schéma bloc e la égulaion e la viee pa la cacae hypoynchone 4.5. Régulaion e la viee: C e un égulaeu PI conenan un gain e un inégaeu e ayan comme enée la ifféence ene la viee onnée pa la machine à ce inan. Figue (4.8: Schéma ynopique e égulaion e la machine aynchone FAS: La cacae hypoynchone e la machine aynchone ou Simploe e Malab

62 Chapie 4 : Réula e imulaion La boucle peu êe implifié pa Figue (4.9: Schéma implifié e la égulaion e la machine aynchone Soi : Jp K ( f Jp p K p i p ( éf C f Jp K p p Ki p éf ( K f p K Jp ( K f p K p Donc la foncion e anfe en boucle femée e : BF Jp K p K i p i ( K p f p Ki En penan comme pôle e BF : P = -ρ-j.ρ e P = -ρ +j. ρ Donc le énominaeu aua l epeion uivane : Jp ( K p f p Ki J.( p p( p p Jp J.( p p. p J. p p En ienifie, on ouve : p i C K K p i. J. J. f Pou ρ = 5 on a : K p =.8 e K i = Régulaion u couan : D apè l équaion (., on obien l équaion uivane : A R g I KM cm KRI pte Alo on élimine la compoane +pt e pa le égulaeu PI où : K p L pte K p PK i Te K R i A BO( I Ki C e une équaion u pemie oe qui aein 95% e Rg p p a valeu finale τ, c'e-à-ie : g FAS: La cacae hypoynchone e la machine aynchone ou Simploe e Malab