Commande d'une éolienne à base d'une machine synchrone à aimants permanents pour des applications de soudage à l'arc

Abstract

Les activités de soudage dans les sites isolés sans accès au réseau électrique de distribution généralement exigent un poste à souder équipé d’un groupe électrogène diesel pour produire de l’électricité (appelé groupe de soudage). Or que cet équipement pose beaucoup de problèmes à savoir, le coût et le transport du carburant, la maintenance, le bruit, la pollution et la courte durée de vie. Dans cette thèse, une étude approfondie a été faite sur la faisabilité du remplacement du groupe diesel par un système éolien. Cette solution peut répondre aux besoins énergétiques mieux que le diesel, en raison de son faible coût par rapport au diesel, sa propreté et renouvelabilité. Une telle solution permet également de diversifier les ressources énergétiques et de promouvoir le développement des énergies renouvelables dans les sites isolés. En effet, nous avons pu concevoir un système de soudage basé sur une petite éolienne à vitesse variable à entraînement direct à la génératrice synchrone à aimants permanents (GSAP). Le problème de fluctuation de la production éolienne a été résolu par l’ajout des batteries de stockage, d’un étage de poursuite de la puissance maximale (MPPT) accompagné d’un régulateur approprie, d’un système de régulation de l’angle de calage, et enfin un système de dissipation d’énergie qui s’activera en cas d’un surplus de production. Du côté soudage, nous avons opté pour l’onduleur à topologie du pont complet (Full-bridge) pour fournir le courant de l’arc. Le système proposé a été modélisé et simulé sous Matlab/Simulink pour examiner son fonctionnement. Les résultats de la simulation montrent que le système conçu à base d’une éolienne peut fournir un courant de soudage stable, même dans des conditions variables de la résistance de l’arc et la vitesse du vent. Les résultats de la simulation prouvent également la faisabilité et l'efficacité du système proposé.