Commande vectorielle d'une machine asynchrone polyphasée alimentée par onduleur à trois niveaux

Abstract

Dans ce travail, nous exposons deux approches contribuant à la modélisation de la machine asynchrone à n phases régulièrement décalées entre elles. La première approche se base sur un formalisme vectoriel dont le but est de diagonaliser les matrices inductances de la machine dans les espaces, Hermitien et Euclidien. Cette diagonalisation permet de découpler magnétiquement les phases. La deuxième approche se base sur le concept multimachines qui consiste à assimiler mathématiquement la machine réelle polyphasée à un ensemble des machines fictives diphasées et monophasées. Nous exposons également la commande vectorielle d'une machine asynchrone heptaphasée (n=7) alimentée par onduleur MLI à trois niveaux. Le mémoire est structuré de la manière suivante: Dans le premier chapitre, il nous apparaît nécessaire d’illustrer la contribution de certains outils mathématiques du formalisme vectoriel à la diagonalisation des matrices inductances de la machine, dont le but est d’éliminer le couplage magnétique entre les différentes grandeurs de la machine. Le deuxième chapitre est consacré à la modélisation de la machine asynchrone à n phases dans la base naturelle, puis dans les bases de Fortescue, Concordia et Park généralisées, tout en utilisant le formalisme vectoriel du premier chapitre. Les modèles qui seront obtenus permettent de connaître le comportement de la machine en fonctionnements, dynamique et statique. Ce chapitre montre aussi la décomposition multimachines de la machine polyphasée, basée sur une représentation vectorielle euclidienne, qui permet d’engager le concept d'équivalence entre une machine réelle polyphasée et un ensemble des machines monophasées et diphasées fictives. Le troisième chapitre expose l'alimentation de la machine heptaphasée par un onduleur de tension à trois niveaux contrôlé en technique « Modulation de Largeur d'Impulsion ». Le dernier chapitre est consacré à la commande vectorielle directe à flux rotorique orienté de la machine heptaphasée, alimentée à travers un onduleur à trois niveaux étudié dans le troisième chapitre. Nous terminons notre travail par une conclusion générale.