Commande des machines asynchrones hexaphasées

Transcription

1 GDR "Commande de Entaînement Électque" Commande de machne aynchone hexaphaée R. Kan Nezhad, B. Nahd, L. Baghl, F. Betn Pa 24 novembe 2005

2 Péentaton du CREA Cente de Robotque, d Electotechnque et d Automatque UPRES Equpe d Accuel n 3299 Thème de echeche développé : Pecepton en Robotque (PR) Commande et Véhcule (CV) Enege Electque et Sytème Aocé (EESA). 2/50 GDR "Commande de Entaînement Électque"

3 Péentaton du CREA Ogangamme de l équpe EESA Enege Electque et Syt. Aocé G.A. Capolno (P.) Modélaton pou la commande de machne électque F. Betn (P.) B. Nahd (Mcf 61) A.Svet (PRCE) R. Kan Nezhad (doct.) R. ALCHAREA (doct.) M. Fnaech (doct.) A. Yazd (doct. 0,5) G. Aoquadaou (doct. 0,5) Dagnotc de machne électque H. Hénao (Mcf 63) G. Cncone (Mcf 61) F. Belkacem (doct.) S. Hedayaty Ka (doct.) A. Yazd (doct. 0,5) G. Aoquadaou (doct. 0,5) 3/50 GDR "Commande de Entaînement Électque"

4 Thématque de echeche au CREA Domane Commande de machne électque de fable puance (<1 kw) avec ou an capteu Objectf : Synthèe d algothme de commande: 1. Robute v à v d un envonnement mécanque fotement vaable 2. Implantable u de platefome mple (µcont. ou DSP ba de gamme) Applcaton : Robotque, commande de machne-outl, automoble Moteu étudé: Moteu pa à pa, machne aynchone tphaée ou hexaphaée 4/50 GDR "Commande de Entaînement Électque"

5 Péentaton du GREEN Goupe de Recheche en Electotechnque et Electonque de Nancy Unté Mxte de Recheche n 7037 Thème de echeche développé : Machne électque Stockage de l'énege électque Conveteu tatque Chaîne de conveon électomécanque 5/50 GDR "Commande de Entaînement Électque"

6 Thématque de echeche au GREEN Domane Commande de machne ynchone avec et an capteu, Commande de machne aynchone avec et an capteu, ane ou avec défaut, Segmentaton de puance et commande multmachne-multconveteu, Segmentaton de puance et commande de machne à gand nombe de phae. Exemple d étude Etude d'une pate de véhcule à populon hybde, Etude de moteu apde (de dzane de mlle de tou pa mnute), Etude d'une almentaton pou une machne de puance à gand nombe de phae, Etude de commande an capteu d'une machne ynchone à amant pemanent, Etude de commande vectoelle de la machne aynchone, commande floue, neuonale, Méthode de dagnotc de défaut dan la machne aynchone, 6/50 GDR "Commande de Entaînement Électque"

7 Commande de machne aynchone hexaphaée Modélaton Commande vectoelle avec et an capteu mécanque MLI vectoelle Commande en mode dégadé 7/50 GDR "Commande de Entaînement Électque"

8 Commande de machne aynchone hexaphaée 8/50 GDR "Commande de Entaînement Électque"

9 Commande de machne aynchone hexaphaée E / 2 O E / /50 GDR "Commande de Entaînement Électque"

10 Commande de machne aynchone hexaphaée 60 10/50 GDR "Commande de Entaînement Électque"

11 Commande vectoelle de machne aynchone hexaphaée R. Kan, B. Nahd, L. Baghl, F. Betn GDR - Commande de Entaînement Electque (CE2) 24 Nov. 2005

12 Plan Intoducton Modélaton de machne hexaphaée Modèle de la MASSP dan le epèe dq Méthode de commande vectoelle de MASSP Statége de contôle de couant Avec et an capteu mécanque Réultat de mulaton Réultat d expementaton Concluon et pepectve 12/50 GDR - Commande de Entaînement Electque (CE2)- 24

13 Intoducton Modélaton Commande véctoelle Tavaux en cou Concluon Commande vectoelle de machne aynchone hexaphaée U 0 Γ L a d ef v d v a v a.. Algothme Tanfomaton. Ond.. MASSP f de contôle.. q ef vq v f v f Ω... θ d q Tanfomaton... 13/50 GDR - Commande de Entaînement Electque (CE2)- 24 Nov. 2005

14 Intoducton Modélaton Commande véctoelle Tavaux en cou Concluon Elmnaton du capteu mécanque etmaton de vaable mécanque obevateu d état U 0 Γ L a d ef v d v a v a... Tanfomaton. f Ond.. MASSP q Algothme.. ef v q v f v f Ω de contôle θ θˆ.. d q Tanfomaton... 14/50 GDR - Commande de Entaînement Electque (CE2)- 24 Nov. 2005

15 Intoducton Modélaton Commande véctoelle Tavaux en cou Concluon MASSP et on onduleu E / 2 O E / 2 15/50 GDR - Commande de Entaînement Electque (CE2)- 24 Nov. 2005

16 Intoducton Modélaton Commande véctoelle Tavaux en cou Concluon d [ V ] = [ R ][. ] ([ L ][. ] [ L ][. ]) d [][ 0 = R ][] ([ L ][. ] [ L ][. ]) v v v b b [ V ] = [ ] = [ ] Modèle de MASSP: v v v a d e c f a d e c f = a d b e c f T 6 { { { α β z1 z2 o1 o2 { P( θ ) d q 16/50 GDR - Commande de Entaînement Electque (CE2)- 24 Nov. 2005

17 Intoducton Modélaton Commande véctoelle Tavaux en cou Concluon Modèle dan le epèe d-q d d = d q= d λd = d λq= 1 στ 1 στ 1 τ 1 τ d q λ λ ω d q ω M τ M τ q d d q µ στ µ στ λ λ ( ω p ) d q pωλ pωλ q ( pω) λ d ω µ σ µ σ Ω λ q d 1 σl 1 σl v v d q dentque aux machne aynchone tphaée Modèle dan le epèe z1-z2 d d d d z1 z2 z1 z2 = = = = L l L L l l L l z1 z2 z1 z2 1 L l 1 L l v z1 v z2 Modèle dan le epèe o1-o2 d d d d o1 o2 o1 o2 = = = = L l L l L l L l o1 o2 o1 o2 1 L l 1 L l v o1 v o2 17/50 GDR - Commande de Entaînement Electque (CE2)- 24 Nov. 2005

18 Intoducton Modélaton Commande véctoelle Tavaux en cou Concluon Le compoante appatenant au epèe d-q contbuent à la céaton du couple électomagnétque Le compoante d-q dovent ête contôlée d d= d q= d λd= d λq= d Ω= 1 σ τ 1 σ τ pm JL 1 τ 1 τ d q λ λ ω d q ω M τ M τ q d d q µ στ µ στ ( p ) ( p ) 1 ( λdq λqd) TL λ λ d q ω ω J µ σ µ σ pωλ pωλ Ω λ Ω λ q d q d 1 σl 1 σl v v d q 18/50 GDR - Commande de Entaînement Electque (CE2)- 24 Nov. 2005

19 Intoducton Modélaton Commande véctoelle Tavaux en cou Concluon Contôle vectoel q ω d λ α θ θ α ω =pω λ q = 0 d d= d q= d λd= d λq= d Ω= 1 σ τ 1 σ τ pm JL 1 τ 1 τ d q λ λ ω d q ω M τ M τ q d d q µ στ µ στ ( p ) ( p ) 1 ( λdq λqd) TL λ λ d q ω ω J µ σ µ σ pωλ pωλ Ω λ Ω λ q d q d 1 σl 1 σl v v d q 19/50 GDR - Commande de Entaînement Electque (CE2)- 24 Nov. 2005

20 Intoducton Modélaton Commande véctoelle Tavaux en cou Concluon Contôle de couant dan le epèe dq : deux égulateu 20/50 GDR - Commande de Entaînement Electque (CE2)- 24 Nov. 2005

21 Intoducton Modélaton Commande véctoelle Tavaux en cou Concluon Contôle de couant dan le epèe dq : quate égulateu /50 GDR - Commande de Entaînement Electque (CE2)- 24 Nov. 2005

22 Intoducton Modélaton Commande véctoelle Tavaux en cou Concluon Contôle de couant dan le epèe éel hexaphaé : x égulateu 22/50 GDR - Commande de Entaînement Electque (CE2)- 24 Nov. 2005

23 Intoducton Modélaton Commande véctoelle Tavaux en cou Concluon Pogamme de mulaton 23/50 GDR - Commande de Entaînement Electque (CE2)- 24 Nov. 2005

24 Intoducton Modélaton Commande véctoelle Tavaux en cou Concluon Réultat de mulaton Démaage, égulaton et nveon de vtee vtee couant d-q 24/50 GDR - Commande de Entaînement Electque (CE2)- 24 Nov. 2005

25 Intoducton Modélaton Commande véctoelle Tavaux en cou Concluon Banc d ea 25/50 GDR - Commande de Entaînement Electque (CE2)- 24 Nov. 2005

26 Intoducton Modélaton Commande véctoelle Tavaux en cou Concluon Réultat expémentaux (1) Démaage, égulaton et nveon de vtee vtee éelle couant d-q 26/50 GDR - Commande de Entaînement Electque (CE2)- 24 Nov. 2005

27 Intoducton Modélaton Commande véctoelle Tavaux en cou Concluon Réultat expémentaux (2) Démaage, égulaton et nveon de vtee Tenon de phae couant de phae 27/50 GDR - Commande de Entaînement Electque (CE2)- 24 Nov. 2005

28 Intoducton Modélaton Commande véctoelle Tavaux en cou Concluon Réultat expémentaux (3) 28/50 GDR - Commande de Entaînement Electque (CE2)- 24 Nov. 2005

29 Intoducton Modélaton Commande véctoelle Tavaux en cou Concluon Deux ou ytème d d= d λ= d q= d Ω= σ 1 τ 1 τ σ 1 τ λ pm JL d q λ ω M τ ω q d q d 1 J T L µ στ µ σ λ pωλ Note: la vtee ntevent eulement dan le deuxème ou ytème 1 σl v d 1 σl Obevateu d ode édut v q Contôle du flux Contôle du couple et de la vtee 29/50 GDR - Commande de Entaînement Electque (CE2)- 24 Nov. 2005

30 Intoducton Modélaton Commande véctoelle Tavaux en cou Concluon Etmateu du flux Obevateu d ode édut d λˆ 1 = λˆ M τ τ d d µ = σ 1 îq τ îq ω d σ pˆ Ωλˆ pm d Ω= ˆ JL λˆ 1 îq JTˆ L k 2 q d Tˆ = ( ) L k3 îq q 1 σl ( î ) q v q k ( î ) 1 q q Placement de pôle Couant buté bande paante lmtée Senble aux ncettude paamétque 30/50 GDR - Commande de Entaînement Electque (CE2)- 24 Nov. 2005

31 Intoducton Modélaton Commande véctoelle Tavaux en cou Concluon Pogamme de mulaton 31/50 GDR - Commande de Entaînement Electque (CE2)- 24 Nov. 2005

32 Intoducton Modélaton Commande véctoelle Tavaux en cou Concluon Schéma bloc de l obevateu 32/50 GDR - Commande de Entaînement Electque (CE2)- 24 Nov. 2005

33 Intoducton Modélaton Commande véctoelle Tavaux en cou Concluon Réultat de mulaton (1) Démaage, égulaton et nveon de vtee vtee éelle et on etmaton couant d-q 33/50 GDR - Commande de Entaînement Electque (CE2)- 24 Nov. 2005

34 Intoducton Modélaton Commande véctoelle Tavaux en cou Concluon Réultat de mulaton (2) Démaage, et nveon de vtee Couple éléctomagnetque flux otoque 34/50 GDR - Commande de Entaînement Electque (CE2)- 24 Nov. 2005

35 Intoducton Modélaton Commande véctoelle Tavaux en cou Concluon Banc d ea 35/50 GDR - Commande de Entaînement Electque (CE2)- 24 Nov. 2005

36 Intoducton Modélaton Commande véctoelle Tavaux en cou Concluon Réultat expémentaux (1) contôle du couple vtee éelle et on etmaton couant d-q 36/50 GDR - Commande de Entaînement Electque (CE2)- 24 Nov. 2005

37 Intoducton Modélaton Commande véctoelle Tavaux en cou Concluon Réultat expémentaux (2) Démaage et nveon de vtee vtee éelle et on etmaton couant d-q 37/50 GDR - Commande de Entaînement Electque (CE2)- 24 Nov. 2005

38 Intoducton Modélaton Commande véctoelle Tavaux en cou Concluon Réultat expémentaux (3) Démaage et nveon de vtee tenon d-q couant de phae 38/50 GDR - Commande de Entaînement Electque (CE2)- 24 Nov. 2005

39 Intoducton Modélaton Commande véctoelle Tavaux en cou Concluon Réultat expémentaux (4) Démaage et nveon de vtee couant α β couant z1-z2 39/50 GDR - Commande de Entaînement Electque (CE2)- 24 Nov. 2005

40 Intoducton Modélaton Commande véctoelle Tavaux en cou Concluon MLI vectoelle claque α β z1-z2 o1-o2 ampltude max en α β ampltude mn en z1-z2 et o1-o2 40/50 GDR - Commande de Entaînement Electque (CE2)- 24 Nov. 2005

41 Intoducton Modélaton Commande véctoelle Tavaux en cou Concluon α β MLI vectoelle claque éultat de mulaton o1-o2 41/50 GDR - Commande de Entaînement Electque (CE2)- 24 Nov. 2005

42 Intoducton Modélaton Commande véctoelle Tavaux en cou Concluon Mult-Vecteu MLI α β z1-z2 o1-o2 V 48 V 48 V 48 V 57 V 57 V 57 même decton decton oppoée vecteu nul 42/50 GDR - Commande de Entaînement Electque (CE2)- 24 Nov. 2005

43 Intoducton Modélaton Commande véctoelle Tavaux en cou Concluon Mult-Vecteu MLI α β z1-z2 o1-o2 V 24 V 60 V 48 V 48 V 57 V 24 V 60 V 24 V 48 V 57 V 57 V 60 même decton decton oppoée vecteu nul 43/50 GDR - Commande de Entaînement Electque (CE2)- 24 Nov. 2005

44 Intoducton Modélaton Commande véctoelle Tavaux en cou Concluon Mult-Vecteu MLI α β z1-z2 o1-o2 V 30 V 12 V 60 V 24 V 48 V 48 V 48 V 57 V 24 V 30 V 60 V 12 V 24 V 57 V 57 V 12 V 60 V 30 même decton decton oppoée vecteu nul 44/50 GDR - Commande de Entaînement Electque (CE2)- 24 Nov. 2005

45 Intoducton Modélaton Commande véctoelle Tavaux en cou Concluon Mult-Vecteu MLI α β z1-z2 o1-o2 V 60 V 24 V 30 V 12 V 15 V 48 V V 51 V 6 30 V V V V 48 V 57 V 6 V 3 V 33 V 39 V 51 V 24 V 60 V 33 V 12 V 6 V 3 V V V 15 V 57 V V V 12 V 39 V 60 V 51 V 30 même decton decton oppoée vecteu nul 45/50 GDR - Commande de Entaînement Electque (CE2)- 24 Nov. 2005

46 Intoducton Modélaton Commande véctoelle Tavaux en cou Concluon α β Mult-Vecteu MLI éultat de mulaton z1-z2 46/50 GDR - Commande de Entaînement Electque (CE2)- 24 Nov. 2005

47 Intoducton Modélaton Commande véctoelle Tavaux en cou Concluon Commande vectoelle avec et an capteu Obevateu d ode edut pou la commande an capteu mécanque de la MASSP Concepton et mplantaton mple Temp d executon édut (envon 8µ avec DS1104) Réultat expémentaux atfaant Deux communcaton ntenatonale (IAS et IECON) 47/50 GDR - Commande de Entaînement Electque (CE2)- 24 Nov. 2005

48 Intoducton Modélaton Commande véctoelle Tavaux en cou Concluon MLI vectoelle pou le machne hexaphaée 0 ou 60 : Calcul mple Couant de cculaton mnmé Fable ondulaton de couple Réultat de mulaton atfaant Ea expémentaux Commande en mode dégadé : Etude de l extant Nouvelle technque Réultat de mulaton atfaant Ea expémentaux 48/50 IECON 2005 Ralegh, Noth Calona

49 Cde an capteu UPRES EA3299 Applcaton à la machne aynchone (mulaton) 59 49/50

50 50/50