Commande sans capteur d'une machine asynchrone en mode sain et en mode dégradé

Abstract

Le travail présenté dans cette thèse est la " Commande sans capteur d'une machine asynchrone en mode sain et en mode dégradé". L'auteur a choisi pour son étude une Machine Asynchrone à rotor bobiné Doublement Alimentée (MADA), dont les enroulements statoriques et rotoriques sont reliés à deux onduleurs de tensions La MADA a pour diverses applications: en tant que génératrice pour les énergies renouvelables , elle est largement répandue dans les systèmes éoliens à vitesse variable ou en tant que moteur pour certaines applications industrielles de grandes puissances telles que la propulsion maritime et la traction ferroviaire tant qu'elle permet de se fonctionner sur une grande plage de variation de la vitesse. Deux stratégies de commande sont appliquées, la première est un contrôle vectoriel à flux rotorique orienté (FOC), avec une loi de répartition de puissances actives entre le stator et le rotor. Cette loi donne lieu à une relation entre la pulsation des grandeurs statoriques et celle des grandeurs rotoriques. Cependant, la stratégie FOC est sensible aux variations des paramètres rotoriques . La deuxième stratégie est la commande directe du couple (DTC) associée par deux tables de sélection au stator et au rotor effectuées par un réseau de neurones artificiels (RNA). la DTC neuronale présente une bonne robustesse vis-à-vis des variations paramétriques rotoriques de la machine par rapport à la commande vectorielle FOC. Notre étude s'intéresse aussi à la commande en mode dégradé pour assurer la continuité de service du système entrainé par la MADA en cas d'une défaillance au niveau d'un onduleur. Une reconfiguration de fonctionnement de la MADA face à un défaut de l'onduleur de tension a été traitée. En effet, la double alimentation permet d’éliminer l’onduleur défaillant et de fonctionner avec un seul onduleur. Des résultats de simulation ont été présentés tout au long de ces travaux. Ces résultats montrent des bonnes performances de cette machine en présence de défaut. Cette étude présente aussi l’avantage d’élimination du capteur mécanique de vitesse pour des raisons défaut, de coûts, encombrement et fiabilité. La commande DTC neuronale sans capteur de vitesse a été étudiée en utilisant un filtre de Kalman étendu (FKE) pour estimer la vitesse. Les résultats de simulation obtenus sont satisfaisants, ils présentent des bonnes performances à vide et en charge lors de l’application brusque d’un couple résistant avec une grande variation de vitesse: de basse vitesse à haute vitesse (survitesse nominale) passant par la vitesse nominale de la machine.