N d ordre : Année 2006 THÈSE. présentée pour obtenir le titre de DOCTEUR DE L INSTITUT NATIONAL POLYTECHNIQUE DE TOULOUSE

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1 N d ode : Année 6 THÈSE péentée pou obteni le tite de DOCTEUR DE L INSTITUT NATIONAL POLYTECHNIQUE DE TOULOUSE & DE L ÉCOLE NATIONALE D INGÉNIEURS DE TUNIS École doctoale : GEET Spécialité : Génie Electique Pa Seji KHOJET EL KHIL Ingénieu ENIT DEA Génie Electique Commande Vectoielle d une Machine Aynchone Doublement Alimentée (MADA) Optimiation de pete dan le convetieu Reconfiguation de la commande pou un fonctionnement écuié Soutenue le 4 Décembe 6 devant le juy compoé de M. Mohamed ELLEUCH Péident MM. Faouzi BEN AMMAR Rappoteu Faid MEIBODY-TABAR Rappoteu MMe. Ilhem SLAMA-BELKHODJA Maia PIETRZAK-DAVID MM. Benad DE FORNEL Fayçal SELLAMI Examinateu Thèe Pépaée en co-tutelle au Laboatoie de Sytème Electique (LSE-ENIT-Tuniie) & au Laboatoie d Electotechnique et d Electonique Indutielle (LEEI-ENSEEIHT-Fance) Unité Mixte de Recheche au CNRS N 588

2 à la mémoie de me gand paent Hmida Khojet El Khil et Mahez Bey à la mémoie de ma gand mèe Nana Abia Khojet El Khil à me paent à me oeu à toute ma famille à tou ceux qui me ont che

3 «La ouce de tout avoi et la connaiance de dieu -que a gloie oit exaltée- et ceci ne peut ête éalié que pa la connaiance de a divine manifetation» Bahà u llah

4 Réumé Commande vectoielle d une machine aynchone doublement alimentée Optimiation de pete dan le convetieu Reconfiguation de la commande pou un fonctionnement écuié Mot Clé : - Machine aynchone doublement alimentée - Loi de épatition de puiance - Dimenionnement de convetieu - Contôle vectoiel - Contôle an capteu - Reconfiguation du mode de fonctionnement - Défaut de cout-cicuit. Réumé : Dan ce tavail, l auteu intéee à la machine aynchone à oto bobiné alimentée pa deux convetieu, l un au tato et l aute au oto. La tatégie de commande développée et baée u un contôle vectoiel avec une oientation du flux otoique, avec une loi de épatition de puiance active ente le tato et le oto. Cette loi de épatition de puiance donne lieu à une elation ente la pulation de gandeu tatoique et la pulation de gandeu otoique qui pemet d optimie le dimenionnement de chaque convetieu. Une commande an capteu de vitee ou de poition et développée. La compenation du couple de chage pemet d aue de bonne pefomance avec une bonne obutee vi-à-vi de vaiation paamétique de la machine. L étude de la econfiguation du mode de fonctionnement de la MADA face à de défaut au niveau de onduleu de tenion, pemet de dégage un avantage majeu de cette machine. En effet, la double alimentation pemet d élimine l onduleu défaillant et de fonctionne avec un eul onduleu. Le éultat de imulation péenté témoignent de bonne pefomance de cette machine en péence de tel défaut. LES - LEEI i

5 Abtact Field Oiented Contol of a doubly fed aynchonou machine Invete loe optimization A fault toleant opeating ytem unde invete default Key wod: - Doubly fed aynchonou machine - Powe ditibution law - Invete deign - Field oiented contol - Seno le contol - Fault opeating ytem - Invete hot-cicuit fault. Abtact: Thi wok i focued on the doubly fed wound oto aynchonou machine upplied by two Pule Width Modulation (PWM) voltage invete, each in oto and in tato ide. The contol tategy ued i a oto filed oiented contol (RFOC) with an active powe ditibution law between tato and oto. Thi powe ditibution law pemit to have a elation between tato and oto fequencie witch allow an optimized deign fo each invete. A eno le contol i developed. The toque compenation allow high pefomance with a good obutne to machine paamete vaiation. The continuou dive opeating unde invete fault i the mot impotant advantage of thi machine. In fact, the double fed allow to eliminate the damaged invete and to dive the machine with one invete. The continuou dive opeating i guaanteed but the powe ditibution law i not poible. The DFIM peed dive can toleate the invete fault appaition thanking it tuctual qualitie. It i obtained with powe electonic tuctue econfiguation followed by contol tategy adaptation. Simulation eult pove the feaibility and the efficiency of the tategy. LES - LEEI ii

6 التلخيص الكلمات المفاتيح تحكم في إشعاع موجه لمحرك لا متزامن مزدوج التغذية محر ك لا متزامن مزدوج التغذية. تحك م في إشعاع موج ه. قانون توزيع القو ة. تكه ن الس رعة. استمرارية عمل المحر ك اثر ظهور ترد ي الت لخيص هذا العمل يتعل ق بمح ر ك لا مت زامن م زدوج التغذي ة م ن ال س اآن و الارتكاس ية ع ن طري ق مح و ل للطاق ة. استراتجي ة الت حك م هي تحك م في إشعاع موج ه باستعمال قانون لتوزيع الق و ة ب ين ال س اآن و الارتكاس ي ة. ه ذا القانون يسمح بالحصول على علاقة بين نبضات الساآن و الارتكاسي ة. قمن ا بدراس ة اس تراتيجية ال تحك م باس تعمال مق د ر و مراق ب لل سرعة. إن موازن ة زوج ال شحنة تمك ن م ن الحصول على مردودية طي بة للمحر ك. المحور الا خير لهذه الد راسة يتعل ق بمدى إمكانية استمرارية عمل المحر ك على اثر ترد ي بالقالبة مثل خلل الد ارة القصيرة. ازدواجية التغذية لهذا المحر ك اللامتزامن تمك ن م ن ع زل القالب ة المعيوب ة و العم ل بقالب ة واحدة. الن تاي ج الت ي تحص لنا عليها تو آ د صح ة عملنا. LES - LEEI iii

7 Avant popo Avant-popo Le tavaux péentée dan ce mémoie ont été effectué dan le cade d'une collaboation ente : - Le laboatoie de ytème électique (LSE) de l'ecole Nationale d'ingénieu de Tuni (ENIT), Tuni-Tuniie. - Le laboatoie d'electotechnique et d'electonique Indutielle (LEEI, UMR N 588 au CNRS) de l'ecole Nationale Supéieue d'electotechnique, d'electonique, d'infomatique d'hydaulique et de Télécommunication (ENSEEIHT), Touloue - Fance. Aux teme de ce quate année de echeche, nou tenon à emecie tè incèement: Monieu Mohamed ELLEUCH, Pofeeu à l'ecole Nationale d'ingénieu de Tuni, pou nou avoi fait l'honneu d'accepte la péidence du juy de outenance. Monieu Faouzi BEN AMMAR, Maîte de conféence à l'intitut National de Science Appliquée de Tuni, pou avoi accepte la tâche de appoteu de ce mémoie et pou le jugement cientifique qu'il a bien voulu y pote. Monieu Faid MEIBODY-TABAR, Pofeeu de Univeité à l'intitut National Polytechnique de Loaine, pou l'intéêt qu'il pote à no tavaux en paticipant à ce juy en tant que appoteu. Madame Ilhem SLAMA-BELKHODJA, Pofeeu à l'ecole Nationale d'ingénieu de Tuni et eponable du Laboatoie Sytème Electique pou avoi accepté la diection cientifique de ce tavaux de echeche. Le qualité humaine, le outien aini que le pécieux coneil podigué nou ont aidé à mene à bien cette thèe. Qu'elle touve dan ce mémoie l'auance de nôte econnaiance. Madame Maia PIETRZAK-DAVID, Diecteu de thèe, Pofeeu de Univeité à l'ecole Nationale Supéieue d'electotechnique, d'electonique, d'infomatique d'hydaulique et de Télécommunication et Diectice du Dépatement Génie Electique et Automatique à l'enseeiht. Nou appécion e qualité humaine, on outien, a diponibilité aini que e pécieux coneil cientifique qui ont pemi de temine cette thèe. Monieu Benad DE FORNEL, Diecteu de thèe, Pofeeu de Univeité à l'ecole Nationale Supéieue d'electotechnique, d'electonique, d'infomatique LES - LEEI iv

8 Avant popo d'hydaulique et de Télécommunication. Se qualité humaine, a gande expéience aini que e inetimable coneil ont pemi de mene à bien cette thèe. Qu'il touve dan ce mémoie la maque de note gatitude et de no emeciement. Monieu Fayçal SELLAMI, Pofeeu à l'ecole Nationale d'ingénieu de Sfax, pou avoi accepté la chage d'examinateu. Je voudai adee me emeciement à Monieu Yvon CHERON et Monieu Mauice FADEL, epectivement ancien et actuel Diecteu du LEEI pou m'avoi chaleueuement accueilli au ein de leu établiement. Me emeciement 'adeent également à Meieu Fédéic RICHARDEAU, chagé de echeche au CNRS, du LEEI, Féid KOURDA, Maîte Aitant à l'eint, et Khaled JELASSI, Maîte de conféence à l'eint, du LSE pou leu diponibilité et leu pécieux coneil. Qu'il touvent dan ce quelque mot l'auance de note econnaiance. Je tien également à emecie Medame Chitine BODDEN, Fatima MEBREK et Mademoielle Bénédicte BALLON du LEEI pou leu diponibilité et leu gentillee. Je ne peux de même oublie de emecie tou me ami doctoant au LEEI ou au LSE notamment Bayam, Lotfi, Madiha, Wiem, Meiem, Mehdi, Ali, Fançoi, Chitophe, Valentin, Maco, Macu et Geoge. En plu je éeve dan ce dédicace une place paticulièe à me ami : Olfa Mabet, qui m'a toujou outenu et encouagé tout au long de ce tavail, Mohamed Méieh et Youef Mchaek. Enfin je ne peux temine an emecie du fond du cœu me paent, me œu aini que mon oncle Hammadi pou avoi éclaie pa leu coneil et leu amou le chemin que j'ai pacouu juqu'ici aini que pou m'avoi toujou outenu et encouage dan le pojet entepi. Que ce mémoie oit pou vou une peuve de ma plu pofonde et incèe econnaiance. LES - LEEI v

9 Sommaie Sommaie Intoduction Généale 1 CHAPITRE 1 : Étude de l état de l at 5 Intoduction État de l at de la machine aynchone à double 6 alimentation Fonctionnement pou application éolienne Fonctionnement pou application moteu Sûeté de fonctionnement Reconfiguation du mode de fonctionnement de 18 machine aynchone à cage uite à de défaut onduleu ou de défaut capteu Sûeté de fonctionnement pou la MADA Concluion u l état de l at 1.. Contexte de tavail Dipoitif de fonctionnement 5 Concluion 5 CHAPITRE : Commande vectoielle de la machine aynchone à double alimentation, loi de épatition de puiance et dimenionnement de convetieu Intoduction 7.1. Contôle vectoiel de la MADA Bilan de puiance dan la MADA Bilan de puiance en tenant compte de éitance 3 tatoique et otoique Bilan de puiance an pie en compte de éitance 31 tatoique et otoique.1.. Rappot de tanfomation d une machine 3 aynchone à oto bobiné.1.3. Féquence minimale de fonctionnement 33.. Loi de épatition de puiance Loi de épatition de puiance et loi de commande en 38 vitee... Plage de vaiation de féquence du tato et du 4 oto..3. Modification de la loi de épatition de puiance et 4 fonctionnement en uvitee..4. Rappot de tanfomation et loi de épatition de 46 puiance 7 LES - LEEI vi

10 Sommaie.3. Fonctionnement dan le quate quadant du 46 plan couple/vitee.4. Dimenionnement de convetieu tatoique 49 et otoique.4.1. Etude de la vaiation de couant et de tenion de 49 la MADA Etude de la vaiation de couant Etude de la vaiation de tenion Compaaion avec une machine aynchone à cage Dimenionnement pou un fonctionnement avec une 55 vitee maximale an démagnétiation.4.4. Pie en compte du appot de tanfomation dan le 57 dimenionnement de deux convetieu Concluion 58 CHAPITRE 3 : Commande vectoielle de la machine aynchone à double alimentation avec et an capteu de vitee 61 Intoduction Etude de la pemièe méthode Pincipe de la commande Régulation de la vitee Etude de la econde méthode pincipe de la commande Réultat de imulation Fonctionnement avec convetieu tatique Fonctionnement an capteu de vitee ou de 74 poition Fonctionnement an capteu de vitee Etimation de la vitee à pati de la elation 74 d autopilotage Etimation de γ en fonction de V q et i q Réaliation d un obevateu de vitee et de couple 8 de chage 3.6. Etude de la obutee de l obevateu de 87 Luenbege pou le couple de chage et la vitee Senibilité pa appot aux vaiation de paamète 87 mécanique de la machine Senibilité pa appot aux buit de meue 94 Concluion 95 CHAPITRE 4 : Reconfiguation du mode de fonctionnement de la MADA uite à de défaut 97 LES - LEEI vii

11 Sommaie convetieu tatique. Intoduction Reconfiguation de la loi de commande d une 99 MADA Réultat de imulation Défaut de la capacité du bu continu Simulation du défaut Reconfiguation de la commande Défaut de la capacité de l onduleu lié au oto Stuctue de la nouvelle commande Analye du défaut La vitee Le couple électomagnétique Le couant iq et iq Le couant id et id et le flux otoique Couant de ligne Effet de la econfiguation de la commande u 116 le angle de tanfomation Vaiation de pulation tatoique et otoique Ca d un fonctionnement à bae vitee et à couple de 118 chage moyen Défaut de la capacité de l onduleu lié au tato Stuctue de la nouvelle commande Analye du défaut Défaut de cout-cicuit d un ba de l onduleu Modéliation de l entaînement électique en vue de 16 la econfiguation du mode de fonctionnement Défaut de cout-cicuit d un ba de l onduleu lié au 18 oto Réultat de imulation Défaut de cout-cicuit d un ba de l onduleu lié au 135 tato 4.4. Défaut de cout-cicuit de deux inteupteu de 136 deux ba difféent de l onduleu Concluion 137 Concluion Généale 139 Bibliogaphie 143 Annexe 1 : Synthèe de égulateu couant Annexe : Paamète de la machine utiliée LES - LEEI viii

12 Intoduction Généale Intoduction Généale La machine aynchone à oto bobiné doublement alimentée (MADA) fonctionnant en mode moteu fait l objet de no echeche. Note tavail oiente pincipalement ve le dimenionnement de convetieu tatique aocié, leu commande et la ûeté de fonctionnement et la continuité de evice de l enemble, convetieu tatique - MADA. Un intéêt de plu en plu coiant et accodé à la machine aynchone à double alimentation. Cet intéêt et dû aux degé de libeté qu elle offe du fait de l acceibilité de on oto et donc de la poibilité de l alimente pa un convetieu aui bien du côté du tato que du côté du oto. Cetaine étude font d elle une éieue concuente à pluieu machine électique, paticulièement la machine aynchone à cage claique. Poutant à pemièe vue, la balance emble penche tout de uite du côté de la machine à cage d écueuil : La machine aynchone à oto bobiné et plu volumineue (plu de cuive), utilie de balai et néceite plu de convetieu (donc plu de ilicium?) pou un fonctionnement moteu. Au cou de note tavail, nou eayon de dégage le pincipaux avantage de cette machine et d appote de élément de épone quant à a compaaion pa appot à la machine aynchone à cage. Aini, note mémoie et compoé de quate chapite : Le pemie et un chapite de ynthèe bibliogaphique, oienté ve toi thème. Le deux pemie concenent la MADA et le toiième la ûeté de fonctionnement : L utiliation de la MADA pou la poduction de l énegie électique à pati de l énegie éolienne et le pemie thème taité. Dan ce ca, la machine et alimentée pa un convetieu au oto (cycloconvetieu ou onduleu de tenion à MLI). Bien que cette application ne ente pa dan le cade de no tavaux de echeche, on étude impoe vu la ichee de ujet taité en bibliogaphie (modéliation, commande à vitee vaiable, ûeté de fonctionnement, etc.), et vu l abondance de la littéatue dan le domaine. Avec le econd thème, nou abodon une econde configuation de l alimentation de la MADA dan laquelle chaque amatue et alimentée pa un convetieu. Une telle configuation e etouve dan de application telle que le laminage, le pompage ou encoe la populion maitime. C et à cette configuation de la MADA que nou nou omme intéeé. Le pincipale publication dan ce cade concenent excluivement le tatégie de commande, linéaie ou non linéaie, de cette machine. LSE - LEEI 1

13 Intoduction Généale Le toiième volet de cette echeche bibliogaphique et dédié à la ûeté de fonctionnement. Rappelon que la continuité de fonctionnement de ytème électique et indipenable pou beaucoup d application indutielle, telle que la poduction de l électicité ou la taction feoviaie. Dan la littéatue, cet axe de echeche a vié pincipalement le entaînement électique à vitee vaiable avec machine aynchone à cage afin de faie face aux défaut onduleu ou aux défaut capteu. Néanmoin, depui quelque année cet axe et aui étendu aux ytème utiliant la MADA, notamment dan le ytème éolien avec MADA, afin de éponde aux nouvelle exigence de accodement au éeau d alimentation (Gid Code Requiement ou GCR). A la fin de ce pemie chapite, nou ituon le contexte de note tavail et nou péenton la configuation du ytème etenu pou note étude. Dan le econd chapite, nou développon la tatégie de commande adoptée à avoi le contôle vectoiel pa oientation du flux otoique, en ne conidéant tout d abod que le égime pemanent. Cette appoche nou pemet d abode le bilan de puiance au ein de la machine. Nou nou intéeon à la épatition de la puiance active ente le tato et le oto, et aux plage de vitee dan laquelle la loi de épatition établie et applicable, tenant compte de la plage de vaiation de féquence tatoique et otoique, auxquelle nou impoon une féquence minimale de fonctionnement. Nou analyon l effet de cette loi u le échange de puiance active ente le tato et le tato pou le fonctionnement hypo ynchone et hype ynchone. La denièe patie de ce chapite et conacée au dimenionnement de convetieu du tato et du oto. La loi de épatition de puiance, en limitant la plage de vaiation de féquence tatoique et otoique, pemet de diminue la puiance appaente de dimenionnement de chaque convetieu. Une dicuion u le poibilité de gain en ilicium et effectuée. Le toiième chapite et conacé à l étude de pefomance du contôle vectoiel pa oientation du flux otoique développé pou la MADA. L étude et tout d abod menée pou un fonctionnement avec capteu de vitee où deux tuctue de commande, mentionnée dan la bibliogaphie, ont compaée. Pa la uite, le fonctionnement an capteu de vitee et étudié, en utiliant un obevateu de Luenbege pou la vitee et le couple de chage. L étude de la obutee de cet obevateu vi-à-vi de vaiation de paamète mécanique (moment d inetie et coefficient de fottement) met en évidence que l intéêt de l obevation du couple de chage éide dan a compenation dan la commande en vitee de la machine. Le quatième chapite abode une appoche, qui, à note connaiance, n a pa encoe été péentée dan la littéatue pécialiée. Il agit de la econfiguation du mode de fonctionnement de la MADA face à de défaut lié aux convetieu tatique alimentant la machine. La econfiguation élimine le convetieu défaillant en cout-cicuitant l amatue aociée (oto ou tato) LSE - LEEI

14 Intoduction Généale et la machine continue à fonctionne avec un eul côté alimenté pa convetieu tatique. Aini donc, cette econfiguation e fait à deux niveaux : - Cicuit de puiance : un dipoitif auxiliaie d électonique de puiance (commutateu, contacteu, éitance, etc.) doit ête mi en place pou aue la continuité de gandeu électique (couant et flux), lo de la econfiguation. - Commande de la machine : l élimination d une alimentation accompagne du paage du contôle vectoiel de la MADA ve un contôle vectoiel claique d une machine aynchone conventionnelle. Le défaut de la capacité de bu continu a été conidéé en pemie, dan le but de monte la faiabilité de la méthode développée. Cette étude a pemi de dégage le changement de conigne qui doivent néceaiement accompagne cette econfiguation, pou epecte le dimenionnement du convetieu non défectueux. Elle a aui pemi de difféencie le ca où le défaut touche l amatue magnétiante. Sa mie en cout-cicuit entaîne alo la pete du contôle du flux et néceite de econfigue la commande pou une magnétiation de la MADA pa l amatue non défectueue. Un défaut plu éalite et plu féquent et pa la uite conidéé : à avoi le défaut de cout-cicuit d un ba entie d un de onduleu de tenion. Le econfiguation pécédemment développée ont appliquée pou aue une continuité de evice de l entaînement. LSE - LEEI 3

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16 Chapite 1 Etat de l at CHAPITRE 1 Etat de l at Intoduction Avant d entame la commande de la machine aynchone doublement alimentée (MADA), un état de l at de tavaux, intéeant à cette machine, et effectué. Le bilan de cette ynthèe bibliogaphique, dégageant le pincipaux point qui ont contibué à l étude de la MADA, pemet de itue no tavaux pa appot à ceux déjà exitant et de défini le axe de echeche ve lequel nou avon oienté note tavail. La littéatue attete du gand intéêt accodé aujoud hui à la machine doublement alimentée pou divee application : en tant que généatice pou le énegie enouvelable ou en tant que moteu pou cetaine application indutielle comme le laminage, la taction feoviaie ou encoe la populion maitime. Aini dan cet état de l at, nou nou intéeon à toi thème difféent : 1- le pemie et l utiliation de la MADA pou la poduction de l énegie électique à pati de l énegie éolienne : Bien que cette application ne concene pa le thème conidéé dan cette thèe, on étude impoe du fait du nombe impotant de tavaux effectué et de la vaiété de thème abodé (modéliation, commande à vitee vaiable, ûeté de fonctionnement, etc.). En effet, avec le egain d intéêt pou le énegie enouvelable, le ytème éolien à vitee vaiable avec MADA connaient un gand eo et un gand nombe de publication accompagnent ce développement. La configuation, lagement épandue dan le ytème éolien à vitee vaiable avec MADA, et epéentée pa la figue 1.1. Elle conite à alimente le oto pa un convetieu et à lie le tato diectement au éeau. Réeau MADA Onduleu à IGBT Redeeu à diode ~ = = ~ Stato Roto Figue 1.1 : Schéma de l alimentation de la MADA pou une application généatice LSE-LEEI 5

17 Chapite 1 Etat de l at - Le econd thème, qui fait l objet de no tavaux, intéee au fonctionnement moteu où la MADA et alimentée pa deux convetieu, l un au tato et l aute au oto (figue 1.). Le nombe d étude taitant de ce type de configuation et inféieu au pécédent. Néanmoin le tavaux péent dan la littéatue montent le bonne pefomance de cette machine dan ce mode de fonctionnement. Ce tavaux concenent pincipalement le tatégie de commande. Réeau Redeeu à diode Onduleu à IGBT MADA Onduleu à IGBT Redeeu à diode ~ = = ~ ~ = = ~ Stato Roto Figue 1. : Schéma de l alimentation de la MADA pou une application moteu 3- Le toiième et denie thème et dédié à la ûeté de fonctionnement. Cet axe de echeche et tè impotant vu qu il intéee à la continuité de fonctionnement de ytème même en péence de défaut. Ce domaine et lagement taité en bibliogaphie pa le automaticien, mai le application concenant le entaînement électique à vitee vaiable ont peu nombeue. Celle exitante pou la machine aynchone à cage intéeent eentiellement à la péence de défaut au niveau de l onduleu de tenion ou au niveau de capteu et au niveau de la tuctue de la machine Etat de l at u la machine aynchone doublement alimentée L intéêt poté à la MADA ne cee de coîte utout dan le domaine de énegie enouvelable. En effet, dan le domaine éolien, la MADA péente bien de avantage : le convetieu lié à l amatue otoique et dimenionné au tie de la puiance nominale du oto, le pete dan le emi-conducteu ont faible, etc. Pou de application moteu, la machine aynchone à cage occupe cete la pemièe place, néanmoin la MADA alimentée pa deux convetieu péente, notamment pou de application de gande puiance, de bonne pefomance : fonctionnement en uvitee (juqu à deux foi la vitee nominale) an démagnétiation, bonne pefomance à tè bae vitee pou un fonctionnement an capteu de vitee, etc. Pa ailleu, la MADA gâce à a double alimentation offe pluieu poibilité de econfiguation du mode de fonctionnement de la machine. Dan toute la uite, nou péenton le tavaux qui nou ont emblé ête le plu ignificatif dan le domaine. Pou chacun d'ente eux, nou mentionnon LSE-LEEI 6

18 Chapite 1 Etat de l at le type de configuation de la MADA, l'application viée, la natue de la tatégie de contôle adoptée aini que celle de convetieu utilié Fonctionnement pou application éolienne Le pincipaux éultat obtenu avec ce type de configuation de la MADA (voi figue 1.1) peuvent ête patagé en quate catégoie : 1- Modéliation, zone limite de fonctionnement et tabilité de la MADA. - Qualité de l énegie founie et qualité de couant et de tenion, notamment en péence de défaut au niveau du éeau d'alimentation. 3- Statégie de commande de la MADA avec ou an capteu de vitee et de poition. 4- Dimenionnement du convetieu du oto. Dan la pemièe catégoie, et dan un pemie temp la MADA 'et attibuée le nom de machine généaliée. Le difféente modéliation e ont baée généalement u de modèle mathématique tiphaé ou biphaé (ou fome d équation d état) en vue d une epéentation vectoielle de difféente gandeu électique et mécanique de la machine. La epéentation vectoielle, comme l'affiment cetain auteu, et un outil puiant qui facilite l'évaluation de pefomance de la machine ca il éduit le calcul maticiel et implifie la éolution de équation électique et mécanique. C'et dan ce cade que le pemièe modéliation mentionnée dan la bibliogaphie [Pou- 88] [Mac-91] [Mac-9] ont oienté leu étude. La epéentation vectoielle pemet d'étudie le fonctionnement en égime pemanent de la machine aini que a tabilité autou d'un point de fonctionnement. On 'intéee notamment aux vaiation du couple électomagnétique, aux facteu de puiance du tato et du oto aini qu'aux puiance active et éactive du tato pa appot aux vaiation du appot ente le valeu efficace de tenion tatoique et otoique, du déphaage ente ce tenion et du gliement afin de détemine le limite de fonctionnement de cette machine. Toute le étude confiment que la plage de vaiation de la vitee de la MADA et étoitement liée à la puiance du convetieu lié au oto. Dan ce cade, pami le tavaux le plu ignificatif, nou citon le uivant : M. Pouloujadoff [Pou 88] popoe une étude mathématique de la MADA. Il e place dan le cade le plu généal poible. La MADA et alimentée pa deux ouce de tenion tiphaée (il ne pécie pa la natue de deux ouce de tenion : éeau ou convetieu). Il epéente le vaiable intene de cette denièe ou fome de diagamme ciculaie. Il péente le tajectoie de vecteu complexe de couant, tenion et flux lo de égime tanitoie. LSE-LEEI 7

19 Chapite 1 Etat de l at M. Machmoum [Mac-9], péente un modèle de la MADA avec une alimentation en tenion côté oto pa un cycloconvetieu dan un epèe tounant lié au vecteu tenion tatoique. Une analye de l expeion analytique du couple en égime pemanent pemet de contate que le couple dépend de toi paamète : le gliement, le appot ente le amplitude de tenion tatoique et otoique et le déphaage ente le deux ouce de tenion. Il péente pa la uite le éultat obtenu notamment ceux du couple, de couant tatoique et otoique en fonction du appot de tenion, de l angle de déphaage ente le vecteu tenion tatoique et otoique. Il tie comme concluion qu'il et poible d'obteni un couple élevé avec un bon facteu de puiance. Le point de fonctionnement poible pou la machine e touvent pou un déphaage ente le deux ouce de tenion vaiant juqu'à 18 à caue de limite impoée pa le couant de la machine. Dan [Mac-91], il étudie une MADA où le tato et lié au éeau et le oto et alimenté pa un cycloconvetieu. Il définit tout d abod le matice auant le paage d un éféentiel tiphaé à un éféentiel biphaé tounant de Pak. Il étudie une epéentation vectoielle de la MADA en définiant le déphaage ente la tenion tatoique et celle otoique pui ente la tenion et le couant de chaque amatue. Il péente de éultat de imulation de vaiation du couple électomagnétique en fonction du gliement, de couant du tato et du oto en fonction du déphaage ente le tenion tatoique et otoique et enfin de facteu de puiance taoique en fonction du appot de tenion. Sa pincipale concluion et la vaiation impotante de couant du tato et du oto en fonction du gliement et du déphaage ente le deux tenion d'où la néceité d'un choix adéquat du appot ente le valeu efficace de tenion du tato et du oto de la machine. A. Toumi [Tou-99] étudie la tabilité d une MADA, notamment pou le application éolienne. Apè avoi établi un modèle mathématique de la MADA il emploie la méthode de petite vaiation pou linéaie le modèle. Enuite, l auteu applique le citèe de Routh afin d obteni de vaiation de coefficient de ce citèe. L influence de l inetie aini que le appot de tenion tatoique et otoique ont étudié. J. Soen [Seo-99] péente une étude oiginale d une MADA de même type d alimentation que pécédemment en fonctionnement généateu dédiée à l application éolienne et dont la puiance et de 85 kw. Il note tout d'abod que généalement le tavaux conacé à l'étude de limite de fonctionnement de la MADA e ont baé u elation ente la puiance active du oto et le zone de vitee poible de la machine. Il popoe alo une étude plu appofondie conacée au couant et à la tenion otoique en fonction de la vitee et de puiance active et éactive de la machine. Il e bae u un modèle dynamique de la machine en uppoant que le appot de tanfomation ente le tato et le oto et unitaie. Se concluion ont le uivante : - Le couant et un facteu limitant le puiance active et éactive du tato mai n'a pa d'influence u la vaiation de la vitee de la machine. LSE-LEEI 8

20 Chapite 1 Etat de l at - La tenion otoique et un facteu limitant de la zone de vaiation de la vitee mai a peu d'influence u le puiance active et éactive du tato. Ce gandeu dépendent du appot de tanfomation de la machine, donc pou optimie le pefomance de la MADA il faut un dimenionnement paticulie de la machine ce qui epéente un inconvénient. Pou cela, il choiit d'étudie le compotement de la puiance appaente du oto qui et indépendante du appot de tanfomation de la machine. Le pincipal éultat qu'il dégage et que, pou une puiance éactive tatoique nulle et pou de faible valeu de la puiance active otoique (ce qui et avantageux pou le éolienne ; il avance le chiffe de 5% de la puiance active nominale) il et poible de faie vaie la vitee de la machine juqu'à deux foi a vitee nominale. Enfin on étude lui pemet de confime que, pou une vaiation de la vitee de ±1 à 5 % de la vitee de ynchonime, la puiance appaente maximale côté oto et de 3% da a valeu nominale. Il faut néanmoin appele que la modéliation de la machine n'et pa detinée uniquement à l'étude de e pefomance électique ou mécanique. Récemment de tavaux popoent difféent modèle de MADA en vue d'étudie le compotement du ytème éolien baé u cette machine, en péence de défaut, notamment celui de ceux de tenion. En effet un défaut peut intoduie de dééquilibe au niveau de l'alimentation de la machine aini qu'une atuation magnétique dont il faut teni compte. Un modèle diphaé claique du type modèle de Pak e touve limité et ne peut pa caactéie le fonctionnement défaillant de la machine d'où la néceité d'étudie d'aute modèle notamment mathématique ou à pati de élément fini [Sem-4] ou [Lu-4]. Cette étude ea détaillée dan La econde catégoie de bibliogaphie dédiée aux ytème éolien intéee à la qualité de l énegie founie aini qu à celle de couant et de tenion. Pou une application du type éolien la péence du convetieu otoique intoduit de nouvelle hamonique dan le couant du oto qui eont tanmie à la puiance du ytème via le tato. De étude ont analyé ce fome d onde et popoent de olution pou amélioe leu qualité. M. Yamamoto [Yam-91] étudient le ca d une MADA en fonctionnement généateu dont le tato et couplé au éeau et le oto alimenté pa un cyclo convetieu. Cette machine et dédiée à de application du type hydoélecticité et éolien. Son étude pote pincipalement u le contôle de puiance active et éactive du tato aini que u le fome d onde de couant de la machine. L analye pectale de couant tatoique et otoique pemet d affime que cetaine hamonique du couant otoique ont tanmie à l enoulement tatoique ce qui change le pecte de féquence de couant de ce denie. De éultat expéimentaux ont péenté afin de valide l'étude popoée. A. Dittich [Dit-1] intéee à la qualité de la puiance d une MADA dédiée à une application du type éolien. Pou cela, il popoe d amélioe la qualité de LSE-LEEI 9

21 Chapite 1 Etat de l at couant délivé pa la MADA en compenant leu hamonique. Il aocie la péence d hamonique dan le couant à deux aion : la ditoion de la tenion éeau et la ditibution non-inuoidale du flux dan la machine. Il popoe alo de éduie le hamonique de couant pa le méthode de compenation due à de effet econdaie. Il péente de éultat expéimentaux pou le couant avec et an compenation pou de eai u une machine de 4 kw et monte l'amélioation de fome d'onde de couant et de analye pectale de ce même couant témoignant de l'efficacité de la méthode popoée. Concenant le tatégie de commande, la littéatue pemet de emaque que la pincipale tatégie utiliée et le contôle vectoiel pa oientation oit du flux tatoique oit de la tenion tatoique. Le pincipal objectif et de contôle indépendamment la puiance active et la puiance éactive, tant au tato qu au oto. On 'intéee aui aux pefomance de la MADA aini qu'à a tabilité et à la obutee de la tatégie de commande face aux vaiation paamétique de la machine. Ce étude popoent de contôle avec ou an capteu de poition et de vitee en utiliant difféente méthode d etimation de la vitee ou de la poition du oto de la machine. Dan ce cade on peut cite : J. Bendl [Ben-] péente une étude d une MADA dont le oto et alimenté pa un convetieu et l amatue du tato liée diectement au éeau, viant une application du type éolien ou généation de l électicité à tave l hydaulique. A tave un contôle vectoiel utiliant quate égulateu de couant, cette tuctue lui pemet d aue un contôle indépendant de équence négative et poitive de couant de la machine. Cette appoche lui pemet de minimie au maximum l effet de petubation éeau u le facteu de puiance. Il conclut que cette appoche peut amélioe la qualité de la puiance founie u de ite iolé néceitant de long câble pou ête connecté au éeau. B. Hopfenpege [Hop-] péente une étude de la MADA dont le enoulement tatoique ont elié à un éeau tiphaé et le oto et alimenté pa un onduleu. Il étudie le ca d un fonctionnement moteu en taitant le application néceitant une vaiation de la vitee de otation de la machine. Il adopte une tatégie de contôle de type champ oienté. L oientation du epèe et elon le flux tatoique. Il étudie pa la uite le ca de fonctionnement an capteu de poition où il compae deux méthode difféente pou etime la poition du oto. La pemièe méthode et une etimation à pati de couant tatoique et otoique et la econde et une etimation à pati de puiance active et éactive du tato et de couant otoique. Il popoe enuite quelque éultat expéimentaux lui pemettant de ouligne la néceité d'utilie un filtage afin d'amélioe le pefomance du fonctionnement an capteu de vitee. R. Datta [Dat-1] popoe une commande an capteu de poition et de vitee d une MADA dédiée à une application éolienne. Il agit d une commande vectoielle pa oientation du flux tatoique. L algoithme pemettant LSE-LEEI 1

22 Chapite 1 Etat de l at l etimation de la poition et fait à pati de couant tatoique et otoique et de tenion tatoique (la féquence de gandeu tatoique et contante et égale à 5 Hz). L etimation de la poition lui pemet pa la uite d etime le flux tatoique. Le avantage de cette méthode d etimation ont : la faible dépendance vi-à-vi de vaiation paamétique de la machine, l etimation de la poition an connaiance péalable de la poition initiale du oto et de bonne pefomance de la machine pou un fonctionnement à vitee ynchone c'et-à-die pou une féquence du oto nulle. De éultat de imulation aini que de éultat expéimentaux ont péenté pou attete de bonne pefomance de la méthode popoée. R. Cádena [Cá-4], popoe une commande d une MADA (fonctionnement en généatice) an capteu de vitee alimentant une chage iolée. La tatégie de commande utiliée et un contôle vectoiel pa oientation du flux tatoique L etimation de la vitee utilie la technique MRAS utiliant le couant du tato et ceux du oto et le tenion du tato. Il péente de éultat expéimentaux (en égime tanitoie avec notamment le impact du couple de chage et en égime pemanent) d eai effectué u une machine de.5 kw en compaant ente aute la vitee éelle et la poition éelle du oto avec celle obevée avec de eeu tatique maximale de 1%. Se concluion témoignent de bonne pefomance de la tatégie qu'il péente qui ont équivalente aux pefomance obtenue avec un capteu de poition. L. Moel [Mo-95] [Mo-96] [Mo-98], étudie quant à lui une configuation paticulièe de la MADA alimentée diectement pa le éeau côté tato et via un convetieu pa le oto en fonctionnement moteu et généateu à vitee vaiable. Il nommea ce type de configuation «ROTODRIVE». Le fonctionnement du ytème e fait en toi mode : dan le pemie (mode I), le tato et en cout-cicuit et la machine et alimentée pa un convetieu. Loque la machine atteint une vitee optimale, le tato et diectement couplé au éeau ceci epéente le toiième mode (mode III). Le econd mode (mode II), bef et intemédiaie pemet le paage du pemie au toiième mode. Il péente une commande vectoielle uivant le phae de fonctionnement : pou la pemièe, il agit d un contôle vectoiel claique pa oientation du flux tatoique pou une machine alimentée pa le oto. Pou la econde phae le contôle vectoiel et baé u la égulation de tenion de éféence V q et V d aini que le couant i d et i q. Enfin dan la toiième phae le contôle vectoiel et baé u une égulation de la vitee et de la puiance éactive tatoique. La figue 1.3 péente le chéma généal de pincipe du «ROTODRIVE». Il péente la tatégie de commande pou un fonctionnement avec, pui an capteu de vitee ni de poition. L etimation de la vitee de fonctionnement et baée u une etimation de la poition angulaie du oto et ceci uivant le mode de fonctionnement : pou un fonctionnement dan la phae II, l etimation de la poition de e fait à pati de tenion éeau (lié au tato) pou etime l angle θ. L angle otoique et calculé à pati de compoante diecte et quadatique du flux tatoique et de couant du oto. Pou le mode III le calcul de θ et identique au mode II. L angle otoique et etimé quant à lui cette foi à pati LSE-LEEI 11

23 Chapite 1 Etat de l at de compoante diecte et quadatue de couant du tato et du oto. De éultat de imulation ont péenté aini qu une validation expéimentale. Réeau Réeau b a Machine aynchone à oto bobiné Convetieu lié au oto Chage Figue 1.3 : Schéma généal de pincipe du «ROTODRIVE» Concenant le dimenionnement de l onduleu du oto nou pouvon cite pincipalement le tavaux de L. Moel qui dimenionne ce convetieu en tenant compte du appot de tanfomation de la machine. Il étudie pa la uite le dimenionnement de l enemble convetieu machine à oto bobiné, en calculant le tenion et le couant maximaux au oto et au tato en fonction du appot de tanfomation de la machine pou chaque mode de fonctionnement (I, II ou III) et pou difféent type de couple de chage (contant, quadatique). Il en conclut que la taille du convetieu lié au oto et plu gande pou un couple contant que pou un couple popotionnel au caé de la vitee. La puiance active de dimenionnement du convetieu et de l ode du 1/3 d un convetieu pou une application machine aynchone à cage. Il optimie encoe cette puiance pou la ende au 1/5 en appliquant un changement du appot de tanfomation. Enfin il et intéeant de péente quelque tavaux qui ont taité d aute axe que ceux cité plu haut, notamment la compaaion de pefomance de la MADA pa appot à ceux d une machine aynchone à cage ou encoe à ceux d une généatice ynchone. D aute taitent aui de la commande non linéaie de la MADA ou encoe de l apect multi machine. Cetain aticle taitent aui de l apect multi machine. On peut cite : R. Datta [Dat-] fait une compaaion de pefomance de la MADA et de la machine aynchone à cage, toute le deux utiliée en généatice. L amatue tatoique de la MADA et liée au éeau tandi que on amatue otoique et eliée à un onduleu de tenion. L application viée et du type éolien. Il compae le pefomance de la MADA à celle d une machine aynchone à cage à vitee vaiable ou à vitee fixe. Sa compaaion et baée u toi citèe, à avoi : complexité du ytème à mette en œuve, zone de fonctionnement et quantité LSE-LEEI 1

24 Chapite 1 Etat de l at d énegie diponible à la otie. Il en tie que le ytème le plu imple à mette en œuve et le ytème à vitee vaiable utiliant la MADA. Il affime que la MADA et plu avantageue aui en ce qui concene la écupéation d énegie gâce au maintien d un couple maximal u une plu gande plage de vitee. Un aute avantage conite en la diminution de la puiance et donc en l optimiation du dimenionnement du convetieu utilié. D. Schulz [Sch-], compae le pefomance d une généatice doublement alimentée à celle d une généatice aynchone de même puiance (1.5MW) pou une application éolienne. Il étudie la vaiation du facteu de puiance de chaque généatice en fonction de la vaiation de la vitee du vent et conclut que la valeu du facteu de puiance augmente avec la vitee du vent. Il étudie aui la vaiation du taux de ditoion hamonique en fonction de la puiance active de la généatice. Se concluion ont que, du point de vue qualité de la puiance founie, il n y pa de gande difféence ente le deux généatice. La eule difféence et au niveau de hamonique où la généatice aynchone péente un pecte de féquence contenant un nombe plu impotant d hamonique que la généatice ynchone à caue du convetieu du oto. B. Hopfenpege [Hop-1], péente une claification et une compaaion de difféente machine fonctionnant en double alimentation (machine aynchone à double alimentation, machine de type buhle doublement alimentée, machine à éluctance à double alimentation, etc.). Se citèe de compaaion ont : la complexité de la fabication de la machine, la puiance du convetieu lié au oto et la tatégie de contôle. Sa pemièe concluion et que, pou toute le machine étudiée la puiance du convetieu du oto et étoitement liée à la bande de vitee de fonctionnement de la machine (qui doit ête autou de la vitee de ynchonime). Du point de vue tatégie de commande il n'y pa de gande difféence ente le machine popoée, commecialement il ete pudent dan e concluion etimant qu'il et difficile de e pononce u une machine ou une aute mai il affime que la machine aynchone à double alimentation et la machine à éluctance doublement alimentée etent le plu attactive. O. A. Mohammed [Moh-5] popoe l étude de pefomance d une MADA commandée pa un contôle diect du couple (DTC) avec un facteu de puiance unitaie au oto. Il péente de éultat de imulation et expéimentaux. Se pincipale concluion ont que cette tatégie de contôle et poible pou une MADA, le contôle du couple jutifie le bonne pefomance de la méthode popoée. Enfin le fome d onde de couant tatoique montent une éduction de la pollution hamonique de la puiance founie au éeau. L. Jiao [Jia-4], popoe une étude d une application multi machine de la MADA pou le intallation éolienne. Il agit de toi généatice aynchone où le toi tato ont lié au même éeau et le toi oto alimenté pa toi convetieu difféent. L idée et de égule la tenion du bu continu afin qu elle oit identique à celle de toi généatice et ceci en contôlant l énegie éactive de difféente généatice. LSE-LEEI 13

25 Chapite 1 Etat de l at B. Hopfenpege [Hop-99] péente un contôle vectoiel de deux machine aynchone doublement alimentée (avec deux paie de pôle difféente) montée en cacade (CDFM : Cacaded Douly-Fed Induction Machine). Le tato de la machine A et lié au éeau et le tato de la machine B et alimenté pa un convetieu tatique. Le deux oto ont elié mécaniquement et électiquement uivant la figue 1.4. Il péente de éultat expéimentaux validant le fonctionnement choii. Machine A Machine B Stato Roto Roto Stato Convetieu Figue 1.4 : Schéma généal de pincipe de deux MADA montée en cacade Fonctionnement pou une application Moteu Pou le ca de l application moteu de la MADA le pincipale étude ont été dédiée aux tatégie de commande linéaie ou non linéaie avec ou an capteu de vitee ou de poition de la MADA. La tatégie de commande la plu utiliée mentionnée pa la bibliogaphie et le contôle vectoiel pa oientation du flux notamment l'oientation du flux tatoique et l'oientation du flux d'entefe, auf pou P. Vidal qui oiente e tavaux ve une commande non linéaie de la MADA. Le convetieu utilié pou alimente la MADA ont oient le cycloconvetieu oit de onduleu à bae d'igbt. Le tavaux effectué pa R.Ghon péentent une popection concenant le échange de puiance ente le tato et le oto pa impoition d une loi de épatition de puiance active ente le deux amatue. Il donnent aui un apeçu u le dimenionnement de deux convetieu. Nou popoon de mentionne pou chaque checheu le pincipaux tavaux éalié. D. Lecoq [Lec-94] [Lec-94] fut l un de pemie à péente de éultat concenant la commande d une machine aynchone à double alimentation avec un contôle vectoiel à flux oienté. Son étude et une popection viant à établi la faiabilité d'une paeille configuation et à en tie le pincipaux avantage. Dan e étude il et intéeé à une machine aynchone à oto bobiné alimentée pa deux onduleu l un lié au oto et l aute lié au tato. Il affime que gâce à ce type d alimentation, la MADA poède quate degé de libeté LSE-LEEI 14

26 Chapite 1 Etat de l at qui lui pemettent de égule la vitee (ou le couple), le flux (tatoique, otoique et d entefe), le gliement et le facteu de puiance. Il intéee dan on étude à une oientation du flux tatoique pui à celui de l entefe pou une application moteu. Il péente deux tatégie de commande : l une diecte pa oientation du flux tatoique et qui contient toi égulateu de couant. Dan cette commande et dan le ouci d avoi un facteu de puiance unitaie au tato l auteu impoe une éféence nulle au couant i d. Dan la econde tatégie, indiecte, il oiente le flux d entefe en utiliant un couant magnétiant popotionnel au flux d entefe et quate égulateu de couant. Dan ce denie ca, il péente de éultat expéimentaux. Dan [Lec-91], il étudie la commande pa oientation du flux tatoique d une MADA alimentée pa deux cycloconvetieu, l un au tato et l aute au oto. L application viée et la métallugie. La magnétiation de la machine et effectuée pa le oto. Il commande aini le facteu de puiance du tato et le flux tatoique. Il donne de éultat expéimentaux de la commande péentée. Se pincipale concluion confiment la faiabilité d'une telle configuation où le pefomance dynamique de la MADA ont compaable à celle de la machine à cage. La MADA epéente une nouvelle olution dan le domaine de entaînement de fote puiance notamment ceux exigeant un lage domaine de fonctionnement étendue à puiance contante. R. Ghon [Gho-1] [Gho-], epend la même configuation de la MADA déjà péentée pa D. Lecoq. Se objectif ont : une commande vectoielle pa oientation du flux avec et an capteu de vitee ou de poition et une épatition de puiance active ente le tato et le oto. Il péente une commande vectoielle pa oientation du flux tatoique, et à facteu de puiance unitaie au oto, en compaant toi algoithme de commande difféent (notamment celui utilié pa D. Lecoq). En étudiant la obutee de chaque algoithme face aux vaiation paamétique de la machine aini que le valeu de cetaine gandeu de la commande, l auteu pavient à dégage un algoithme qu il conidèe comme le plu atifaiant. Aini a commande et baée u un eul égulateu identique pou le quate couant de la machine. Le long de on tavail, il et baé u une épatition de la puiance active ente le tato et le oto (défini pou un appot ente ce deux puiance) afin d optimie le dimenionnement de convetieu du tato et du oto. Il péente de éultat de imulation pou le quate quadant et il définit une féquence de fonctionnement minimale qu il impoe aux convetieu lié au oto et au tato. Le choix de cette féquence minimale et baé u un phénomène themique qui tipule que plu la féquence de fonctionnement du convetieu et gande, plu le ocillation themique autou de inteupteu de puiance ont faible. Il et alo poible de fonctionne en uvitee an démagnétiation (avec épatition de puiance), la vitee maximale de fonctionnement dépend du coefficient de la loi de épatition de puiance. LSE-LEEI 15

27 Chapite 1 Etat de l at Pa la uite, il étudie le dimenionnement de convetieu du tato et du oto afin d'optimie leu coût en éduiant la plage de vaiation de féquence de tenion qu'il founient gâce à la loi de épatition de puiance. Il e bae u une puiance appaente de dimenionnement, calculée pou une application MADA et pou une application machine à cage, pou de machine identique dan le deux ca. Il ditingue deux ca de fonctionnement : fonctionnement pou une vitee vaiant de à la vitee nominale et un fonctionnement en uvitee an démagnétiation. Il conclut que dan le deux ca la puiance appaente totale (convetieu tato + convetieu oto) pou une MADA et toujou inféieue au ca d une machine à cage (de l'ode de 55% pou le convetieu du tato et de 59% pou le convetieu du oto) ; ce qui epéente un aute avantage pou la MADA. Il étudie le ca du fonctionnement an capteu de vitee ou de poition, dan le but de mainteni le pefomance obtenue avec la commande avec capteu, en utiliant une etimation de la vitee à pati de pulation pui à tave un modèle adaptatif (MRAS). Il conclut que l'utiliation de la technique MRAS et plu avantageue. Enfin il étudie un obevateu de Luenbege pou la vitee et le couple de chage. De éultat expéimentaux ont péenté pou un fonctionnement à vitee éduite. Dan [Gho-4], l auteu étudie l etimation de la éitance tatoique d une MADA alimentée pa deux onduleu. Son objectif et d amélioe le pefomance du fonctionnement an capteu de vitee et de poition de la MADA vi-à-vi de vaiation paamétique de la machine. L etimation de la éitance et effectuée à pati d un modèle de éféence et d un modèle adaptatif (MRAS) utiliant le compoante du flux tatoique. De éultat de imulation péentent le pefomance de la méthode adoptée et ce pou difféente valeu de la éitance tatoique. G. Bown [Bo-89] [Bo-9], étudie quant à lui une MADA alimentée pa deux cyclo convetieu. Il péente un fonctionnement dan le quate quadant en péciant le fonctionnement hype et hypo ynchone. La tatégie de commande et un contôle vectoiel. Se objectif conitent à minimie le hamonique de couple en agiant u la féquence du tato et à aue un ynchonime de champ tounant en contôlant le phae de tenion tatoique et otoique. D. Ramuz [Ram-99] étudie une MADA alimentée pa deux convetieu. Le cahie de chage qu il péente et le uivant : un fonctionnement à couple contant pou une vitee allant de à une vitee de bae, enuite un fonctionnement à puiance active contante comme le monte la figue 1.5 pou une application du type enouleu déouleu. Afin d aue de puiance active et éactive égale et au tato et au oto, il impoe de féquence au tato et au oto égale, mai de igne oppoée, ce qui lui pemetta d atteinde une vitee maximale égale au double de la vitee nominale. Le contôle vectoiel péenté et baé u la égulation de compoante diecte et en quadatue du couant otoique, le tato fonctionnant en boucle ouvete. Il compae le avantage et le inconvénient de l oientation du flux otoique ou LSE-LEEI 16

28 Chapite 1 Etat de l at celui de l entefe. Se pincipale concluion ont que, pou une oientation du flux tatoique, de tenion dite «active» ont plu faible et que de couant dit «actif» ont plu élevé que pou le ca d un flux d entefe. Il étudie la obutee de la tatégie de commande qu il péente aini que de éultat expéimentaux. C, P Zone de fonctionnement à couple contant C P Zone de fonctionnement à puiance contante Vitee de bae Vitee maximale Vitee Figue 1.5 : Caactéitique couple-vitee et puiance active-vitee de la MADA utiliée dan [Ram-99] P.E. Vidal [Vidal-3] [Vidal-4], epend dan on étude la loi de épatition de puiance aini que la tuctue de la commande vectoielle péentée pa D. Lecoq. Il commence pa une modéliation de la MADA en e baant tout d abod u le couant pui u le flux afin de echeche d aute loi de commande linéaie et non-linéaie. Il analye alo le compotement de la MADA en égime pemanent afin de dégage de chéma équivalent et pa la uite de indication tiée d un fomalime : le REM (Repéentation Enegétique Macocopique de ytème) qui pemet d obteni de manièe ynthétique et viuelle une epéentation de couplage mi en jeu dan la modéliation choiie. Comme R. Ghon, il adopte une loi de épatition de puiance et impoe une féquence minimale de fonctionnement. Il étudie pa la uite la commande linéaie de la MADA alimentée pa onduleu MLI u le modèle couant et le modèle flux. Il conclut que la modéliation «flux» péente de meilleu éultat que la modéliation «couant», même en tenant compte du temp mot au niveau de la commande de onduleu. La commande en vitee et emplacée pa une commande à égulateu épati baé u une égulation de pulation du tato et du oto, iue de la loi de épatition de puiance. Enfin, il péente une commande non linéaie de la MADA, en mode gliant. Cette tatégie de commande donne de tè bon éultat pa appot à ceux obtenu avec la commande linéaie Sûeté de fonctionnement La complexité coiante de ytème indutiel et leu implication coiante dan la vie économique aini que la néceité de minimie le ique LSE-LEEI 17