Contribution à la commande floue de la génératrice asynchrone hexaphasée pour une application éolienne

Contribution to fuzzy logic controller of six-phase induction generator for wind turbine application

• Auteur / Autrice : Tri Nurwati
• Direction : Franck Betin, Sébastien Carrière
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences pour l'Ingénieur. Génie électrique
• Date : Soutenance le 10/09/2019
• Etablissement(s) : Amiens
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences, technologie et santé (Amiens)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire des technologies innovantes (Amiens ; 2004-....)
• Jury : Président / Présidente : Vincent Lanfranchi
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Franck Betin, Sébastien Carrière, Stéphane Caux, Raphaël Romary
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Stéphane Caux, Raphaël Romary

Mots clés

Mots clés contrôlés

Commande floue

Énergie éolienne

Machines asynchrones

Mots clés libres

Génie électrique

Générateur à induction à six phases

Résumé

La génératrice à induction à cage d'écureuil joue un rôle important dans diverses applications éoliennes. Dans cette thèse, une génératrice à induction à six phases à cage d'écureuil présentant 24 pôles a été étudiée. Cette génératrice peut continuer de fonctionner même lorsque 1, 2 ou 3 phases statoriques ou bras d'onduleur sont défaillants. Un modèle de la génératrice à induction dit macroscopique est proposé basé sur les équations standard de tension de la machine et des équations générales du couple et de la vitesse rotorique dans le repère abcdef. Ses paramètres sont similaires à ceux des modèles αβ et dq. Lors de l'ouverture d'un enroulement statorique, ce modèle peut fonctionner comme un modèle à circuit interne équivalent en ouvrant ou en fermant un commutateur tout en nécessitant beaucoup moins de temps de calcul. Associé au système de commande indirecte du champ rotorique, ce modèle a été simulé avec succès. Un système de contrôle par logique floue des courants basé sur la matrice MacVicar-Whelan a été mis au point pour éliminer les oscillations de puissance apparaissant lors de l'ouverture d'une phase statorique. Pour valider la méthode proposée préalablement simulée, des tests ont été effectués sur un banc d'essais constitué d'un prototype de machine à induction hexaphasée de 24 kW

The squirrel cage induction generator plays a significant role in various wind turbine applications. In this dissertation, the squirrel cage six-phase induction generator (SC6PIG) with 24 poles has been studied. This generator can operate even 1, 2 or 3 phases of the stator windings or inverter legs are lost. The proposed model of the SC6PIG is arranged based on the basic voltage equations of the induction machine and the general torque and rotor speed equations which use axis abcdef. Its parameters use similar to the parameters of αβ and dq models to apply the model in healthy and faulty conditions. When a stator winding opens, this model can work as an internal circuit-oriented model by opening or closing a switch but requires less computation time. Associated to the indirect rotor field oriented control (IRFOC), this model has been simulated successfully. Then a fuzzy logic control (FLC) system which uses MacVicar-Whelan matrix has been established in order to eliminate the power ripples that occur when one phase is missing. To validate the proposed method that has been previously simulated, tests have been carried out on the 24 kW prototype induction generator of the wind turbine