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Thèse soutenue

Controle direct du couple d'une machine asynchrone par l'orientation de son flux statorique

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Auteur / Autrice : Yves André Chapuis
Direction : Daniel Roye
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Génie électrique
Date : Soutenance en 1996
Etablissement(s) : Grenoble INPG

Résumé

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De part sa robustesse, la simplicité de sa structure, son poids et sa taille, la machine asynchrone offre de nouvelles perspectives technologiques dans de nombreux domaines industriels, où l'on apprécie principalement son peu de maintenance et son faible coût. Avec les progrès de l'électronique de puissance, liés à l'apparition de composants interrupteurs rapides, et le développement des technologies numériques de commande, câblées ou programmées, il est possible à présent, de choisir une structure de commande beaucoup plus évoluée. Ainsi, la commande vectorielle à flux rotorique orienté d'une machine à induction peut maintenant mettre en évidence des principes de contrôle du couple permettant d'obtenir des performances équivalentes à celles de la machine à courant continu. Cependant cette structure nécessite, en général, la mise en place de capteurs sur l'arbre pour la connaissance d'une grandeur mécanique. De plus elle reste très sensible aux variations de paramètres de la machine, notamment celles de la résistance rotorique. Le travail réalisé dans le cadre de cette thèse propose une alternative à ces problèmes de sensibilité. En effet, on présente ici une méthode dans laquelle les grandeurs de contrôle que sont le flux statorique et le couple électromagnétique, sont calculées à partir des seules grandeurs liées au stator et ceci sans l'intervention de capteurs mécaniques. Cette nouvelle structure de commande, couramment nommée : Contrôle Direct du Couple de la machine asynchrone (Direct Torque Control DTC), a été développée plus récemment. Pour l'étude de cette structure de commande, on a choisi de commencer par mettre en place, à partir des informations présentées dans les publications, un dispositif expérimental et un logiciel de simulation. Par la suite, on a développé et complété ces deux supports d'étude, en vue des travaux spécifiques que l'on s'est fixés. Pour thèse de ces travaux, on a décidé d'analyser les comportements de la commande dans une très large plage de vitesses. Pour cela, on s'est appuyé sur les conditions de fonctionnement d'applications précises, comme celles du véhicule électrique pour laquelle on a réalisé une étude complémentaire en simulation