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cour CME

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  • Rpublique Algrienne Dmocratique et PopulaireMinistre de l'Enseignement Suprieur

    et de la Recherche ScientifiqueUNIVERSITE DJILLALI LIABES DE SIDI-BEL-ABBES

    Facult de Technologie Dpartement d'Electrotechnique

    Master Recherche (M2)Commandes des systmes lectriques

    Module: Commande des machines lectriques Commande des machines lectriques

    Responsable du module: Mr. ARDJOUN. S-A. E-M

    Anne 2014-2015

    Notes de cours

  • SOMMAIRE

    Chapitre I. Gnralits sur la commande desmmmmm machines lectriques

    Chapitre II. Commande de la machine courantChapitre II. Commande de la machine courantnncjcjc continuChapitre III. Commande de la machine courantnncjcjc alternatif

  • Chapitre I

    Gnralits sur la commande des machines Gnralits sur la commande des machines lectriques

  • I.1. Besoins et volution

    Le travail a toujours fatigu lhomme.Cela a pouss lhomme de trouver des moyens de se faire remplacer.

    Solutions - Les esclaves el les animaux.- Invention des machines:

    de plus en plus puissante,

    1

    de plus en plus puissante, de plus en plus rapide, de plus en plus intelligents (autonome) .

    - Ces machines ont t :

    dabord purement mcanique, puis hydraulique et thermique, Enfin lectrique.

  • I.2. Dfinition dune machine lectrique

    La conversion

    nergie lectrique

    nergie magntique

    nergie mcanique

    Modes Traction

    2

    Gnration

    Grandeurs associes

    E: tension (V)I: courant (A)

    B: densit de flux (T)J: densit de courant (A/cm2 )

    F: force (N)x: dplacement (m)

    Lois associes

    Loi de KirchhoffLoi dOhm

    Loi de LorentzLoi de Maxwell Loi de Newton

  • La ralisation de la commande dune machine lectrique est dcrite parde le diagramme structurel suivant:

    Rseau lectrique

    Convertisseur Machine Convertisseur de mouvement Organe de

    I.3. Commande dune machine lectrique

    3

    Convertisseur de puissance

    Machine lectrique de mouvement

    mcanique

    Organe de travail

    Organes de commande et de rgulation

    Consignes appliques

    Signaux de capteurs

    Figure I-1. diagramme structurel

  • En effet, la commande dune machine lectrique permet :

    - de rgler de faon prcise et optimale les procds de production,

    - d'assurer des dmarrages et des freinages frquents d'quipements de prcision.

    I.4. Exigences gnrales poses aux systmes machines lectriquescommands

    Il existe plusieurs exigences imposes aux machines lectriques

    4

    Il existe plusieurs exigences imposes aux machines lectriquescommands.Parmi lesquels on distingue des caractristiques recherches et des

    conditions dutilisation.Exemples des caractristiques recherches:

    - la puissance;- la vitesse maximale et la plage de rglage de vitesse;- le couple rsistant en fonction de la vitesse;- etc.

  • Exemples des conditions dutilisation:- les conditions de dmarrage;- les conditions de freinage et de rversibilit;- la synchronisation avec une autre machine;- lenvironnement;- les facilits dentretien;- les conditions imposes par le rseau dalimentation;- lencombrement;- le cot dinvestissement et dexploitation;

    5

    - etc.I.5. Classification des machines lectriques Machine courant continue

    Machine courant continue

    Srie(inducteur ou stator)

    Shunt(inducteur )

    Spare (inducteur )

    Compose(inducteur )

  • Machine courant alternatifMachine courant alternatif

    Synchrone Asynchrone

    Rotor cylindrique

    Ples saillants

    Aimant permanent

    Cage dcureuil

    Rotor bobin

    6

    I.6. Application industrielle des machines lectriques Machines CC

    - Ascenseurs - Convoyeurs - Machine outil - Grues- Ventilateur- etc.

    Machines asynchrones - Pompes - Ventilation et aspiration - Compresseur - Convoyeurs - Broyeurs - Scie - etc.

  • - Centrales gnration dnergie - Correction du facteur de puissance - Rgulation de tension des lignes de

    t transmission - Servomoteurs - Scies- etc.

    Machines synchrones

    I.7. Asservissement des machines lectriques

    7

    I.7. Asservissement des machines lectriquesLa ralisation de lasservissement des machines lectriques peut se

    faire: en boucle ouverte, sans vrification des rsultats obtenu en boucle ferme, avec vrification et ajustementcontinuel du rsultat en fonction des perturbationsinternes ou externes au systme

  • I.7.1. Asservissement en boucle ouverteDans ce cas, lasservissement peut se faire simplement en ajustant la

    variable de commande de son alimentation.Malgr sa simplicit, les inconvnients d'un tel systme sont multiples:

    Le point de fonctionnement de la machine est en effet affect par :- Les perturbations externes la machine ( variations de la charge,variations de temprature...)- Les perturbations internes, ou modifications aux caractristiques

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    - Les perturbations internes, ou modifications aux caractristiquesde la machine (chauffements des rsistances, saturation desinductances ...)

    I.7.2. Asservissement en boucle ferme

    Les inconvnients dun asservissement en boucle ouverte peuvent treen grande partie limins par l'emploi de la rtroaction.

    Il en rsulte un asservissement en boucle ferme.

  • Rfrence Rgula-teur

    Conver-tisseur Machine

    Variable commande

    Systme en boucle ouverte

    +-

    9

    Figure I-1. Asservissement en boucle ferme

    Mesure Circuit de

    mesure