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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,
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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
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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
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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
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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;
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- 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
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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
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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
+-
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Figure I-1. Asservissement en boucle ferme
Mesure Circuit de
mesure