Commande des entraînements électriques (Sujet N°=4)

Concours national d’accès au Doctorat LMD : Commande des entraînements électriques (Sujet d’examen de doctorat 4).

Sujets suggérés par Dr. Saad Khadar.

Exercice 1:

Le passage du système triphasé ABC au système UVO s’obtient en appliquant le système matriciel d’équation suivant:

1- De quelle transformation s’agit-il ? et quelle est son rôle ?
2- Que deviendra le nom de cette transformation si \theta_a =0.
3- Que vaux la valeur de A permettant la conservation de :

• La puissance du système,
• Les amplitudes des variables électriques et magnétiques.

4. Selon la figue ci-dessous, L’orientation du repère d’axe (U, V) peut être choisie de différentes manières, qui dépendent généralement des objectifs de l’application.

Quels sont les référentiels orthogonaux qu’on peut choisir et comment faire pour effectuer la transformation ABC vers le référentiel choisi (donner l’expression de \theta_a , pour chaque référentiel). (les indices (r) et (s) signifient respectivement rotor et stator et \theta_s est la position angulaire du flux statorique, \theta est la position angulaire du rotor et \theta_g est l’angle de glissement)

Exercice 2:

Un moteur asynchrone triphasé bipolaire est alimenté par un réseau 440V-50Hz et couplé en étoile. La puissance nominale est de 75kW. Les paramètres du schéma équivalent monophasé (Voir Figure suivante) sont: R1=0.075Ω; X1=0.17Ω; R=0.065Ω; X=0.17Ω; Xm=7.2Ω. Les pertes fers sont négligées; les pertes mécaniques sont: P_mec=1.15kW.

En fonctionnement en charge le moteur entraine un couple résistant de 315 N.m pour une vitesse de rotation de 2850tr/mn, il est demandé alors de calculer :

1. Le courant absorbé I₁ et le facteur de puissance au stator \cos\left(\varphi\right) .
2. Les pertes joules au stator P_Js.
3. La puissance transmise au rotor Pe et la puissance mécanique P_m.
4. Les pertes joules au rotor P_jr.
5. Le couple électromagnétique et le rendement.

Exercice 3:

Une monte charge entrainé par un moteur à courant continu. L’induit est connecte à un convertisseur.

1. Déterminer le mode de fonctionnement du convertisseur quand la charge monte.
2. Déterminer le mode de fonctionnement du convertisseur quand la charge descend.
3. Déterminer le mode de fonctionnement du convertisseur lorsque la monte charge est à vide et l’action de la gravité est insuffisante pour faire la descente.
4. Pour la commande des entraînements électriques

• Dans quel cas utilise-t-on la commande vectorielle dans les commande des entraînements électriques.
• Expliquer le concept de commande vectoriel directe et indirecte.
• Expliquer le phénomène wind-up d’un régulateur PI, et donner l’algorithme d’un régulateur PI muni d’un effet anti wind-up.
• Donner la fonction de transfert discrète (en z) de l’estimateur phir=(M/1+sTr).isd, (on désigne par Ts le temps d’échantillonnage). Donner l’équation de récurrence correspondante.

Bonne chance