commande optimale de l'alterno- demarreur avec prise en ... - UTC

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2.2.2.1. Fonctionnement à couple maximal En dérivant l’expression du couple par rapport à ωr, on obtient l’expression suivante : qui s’annule pour soit la pulsation optimale ωropt obtenue pour 3 Lm² p . Î s ² dC = 2 Lr' . ( 1 − ( ωr. Tr) ² ) (2.14) dωr. Tr ² ( 1 + ( ωr. Tr) ² ) ω r. Tr = 1 (2.15) 1 = Tr ω ropt (2.16) Cette relation permet d’établir le courant magnétisant de référence pour obtenir le couple maximal : Iˆ mropt = 2 3 Lm p ω 2 Lr' 2.2.2.2. Fonctionnement à rendement maximal 34 C * 2 ropt Tr 2 (2.17) Au lieu de rechercher à maximiser le couple, on peut chercher à maximiser le rendement. Il faut donc, comme pour le critère précédent, chercher l’optimum de l’expression du rendement par rapport ωr, qu’on obtient pour : 1 = Lm² Tr Tr² + . Lr' Rs ω ropt (2.18) = 1 Lm² Tr² + . Rr'. Rs La valeur ωropt tend sensiblement vers 1/Tr, qui comme dans le cas précédent, dépend de l’état de saturation magnétique en raison du paramètre Tr= Lr’/Rr.
2.2.2.3. Fonctionnement à puissance constante En fonctionnement à vitesse élevée, pour palier le problème de limitation en tension, on cherche à réduire la composante magnétisante, donc Îmr* et on augmente la composante du couple ωrTr des courants de phase. Ce type de fonctionnement est dénommé dans la littérature : ‘défluxage’. Le diagramme de la figure 2.4 illustre ce fonctionnement pour trois vitesses différentes ; il montre en particulier la nécessité de réduction du flux par diminution du courant magnétisant afin de respecter la limitation de tension imposée par l’alimentation. Vs(N3) Vs(N2) Vs(N1) → Vs → Rs. Is → Is(N3) Fig. 2.4 Diagramme de fonctionnement à flux variable pour des vitesses croissantes (N1 < N2 < N3) En comparaison de la figure 2.3.a, la figure 2.5.a montre que la commande à flux variable garantit un couple pendant toute la phase de démarrage, c’est à dire au delà de 900tr/min. La figure 2.5.b montre que le défluxage permet de monter plus haut en vitesse malgré une limitation de tension de la batterie à 36V en mode moteur. Ce réglage permet de maintenir l’amplitude de la tension de phase équivalente à la tension limite d’alimentation, et n’augmenter que le déphasage des tensions phases avec la composante du couple de Is. Les tensions limites d’alimentation sont définies par ˆ . Ubat U s = en couplage étoile. 2 ϕ → Is(N2) → Imr (N3) → Is(N1) Cem ≥ 0 → Imr (N2) ρ 35 p. θ ω s → Imr (N1) d r α Limite de Imr Arc de limitation en tension s α ˆ . Ubat U s = 3 en couplage triangle, et 2
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