Etude par simulation numérique du fonctionnement d'une machine synchrone autopilotée

Abstract

Le but de notre travail est de faire l'étude, par simulation numérique, du fonctionnement d'une machine synchrone alimentée en courant par l'intermédiaire d'un groupe redresseur-onduleur statique. Cette étude est faite avec l'analyse des effets de certains paramètres et l'examen de certaines variantes de commande du commutateur de courant. Le présent rapport comprend cinq chapitres se présentant de la manière suivantes: Le premier chapitre est consacré à la description du montage étudié. Celui-ci, dans sa version la plus simple (donc la plus économique), est constitué essentiellement d'un pont redresseur, d'un commutateur de courant non autonome et du moteur synchrone. Le deuxième chapitre établit la modélisation du processus en utilisant la configuration diphasée équivalente. Cette modélisation comprend plusieurs modèles mathématiques. Chaque modèle représente le système pour un état spécifique de fonctionnement (état de conduction du commutateur de courant). Le type de régulation utilisée est présenté. Pour tester la validité de la modélisation, des relevés expérimentaux, réalisés en cette fin, sont présentés et comparés aux résultats homologues obtenus par simulation dans le dernier chapitre. Le troisième chapitre met en œuvre la simulation numérique du fonctionnement en régime permanent. La machine est supposée alimentée par un courant constant (inductance de lissage assez grande). L'algorithme utilisé pour la simulation tient compte de toutes les spécificités des modèles et du fonctionnement afin de réduire, au mieux possible, le volume de calcul. Le quatrième chapitre, similaire au troisième, fait place, en ce qui le concerne, à la mise en œuvre d'algorithmes traitant du fonctionnement global du système, introduisant les transitoires de fonctionnement. Son inclus les régulateurs de vitesse et de courant. Le cinquième chapitre présente les différents résultats: - Variations temporelles des grandeurs telles que la vitesse; les courants; le couple;... - Effets de certains paramètres ou des stratégies de commande du commutateur de courant: * Amortisseurs. * Variantes de conduite de l'angle de commande du commutateur de courant. De l'examen de ces résultats, des conclusions significatives sont tirées et des indications sur des améliorations possibles du fonctionnement (en fonction du cahier des charges) sont données. L'intérêt de regrouper la globalité de nos résultats dans un même chapitre se représente dans la synthèse rapide que peut se faire un utilisateur (ou plus généralement un lecteur) de notre mémoire.