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5.1 Etude de la commande en courant du SAPF (D.C.C.) 5.1 Etude de la commande en courant du SAPF (D.C.C.) 5.1.1 Choix du courant asservis La représentation du modèle électrique par phase de l’association du SAPF et de la charge connectée au réseau, est la suivante (Figure 5.1) : Ls Rs Lf R f is(t) ic(t) i f (t) e(t) vs(t) v f (t) La charge polluante est représentée par une source de courant regroupant une composante fondamentale et des composantes harmoniques. Le SAPF est modélisé par une source de tension V f (t) résultant des commutations des bras et des configurations de l’onduleur. Le réseau est assimilé à une F.E.M et une impédance de sortie. A partir de ce modèle électrique, la relation donnant la grandeur asservie ( i s ou i f ) est établie en fonction de la grandeur de commande( V f ). Ainsi dans le cas où la grandeur asservie est le courant fourni par le filtre actif, il en résulte : Avec 182 R Rs + R = f et L Ls + L f = . Dans ce cas, la commande des courants aura pour consigne la somme des sources harmoniques ich extraits à partir du courant de charge i c : * i f = ich Par contre, si la grandeur asservie est le courant i s , alors il est possible d’écrire : le courant fondamental is * déterminé à parti de l’algorithme de régulation du bus continu servira de référence des courants de compensation : i s = ic1 . * . Le courant absorbé par la charge peut s’exprimer à partir des courants de référence et des courants mesurés comme suit : i f Réseau Charge SAPF FIG. 5.1- Modèle électrique monophasé de l’ensemble réseau-charge-SAPF. Rs + Ls ⋅s V f ( s) −Vs ( s) ( s) = ⋅ic( s) + (5.1) R + L⋅s R + L⋅s R f + L f ⋅s Vs ( s) −V f ( s) is( s) = ⋅ic ( s) + (5.2) R + L⋅s R + L⋅s ic = ic1 + ich = is + i f ⇒ic1 −is =−( ich −i f ) = ε = erreur (5.3)
Chapitre 5.Stratégies de commande du SAPF : études en simulations et validations expérimentales D’après l’équation (5.3), le signal d’erreur ε en entrée du régulateur possède la même dynamique quelle que soit la grandeur asservie. Il suffit juste d’inverser la commande pour passer d’un type de régulateur à l’autre. Dans le cadre de ce travail, nous avons privilégié l’asservissement direct du courant de source i s , sachant que cette technique utilise seulement deux capteurs de courant au lieu de quatre pour les autres techniques. Cette commande permet de compenser non seulement les harmoniques en courant, la puissance réactive mais aussi le déséquilibre réseau et n’exige pas l’utilisation de filtres qui peuvent engendrer de faibles déphasages et réduire les dynamiques. 5.1.2 La commande à hystérésis Dans cette section, nous présenterons la méthode de commande classique connue sous l’intitulée : commande à hystérésis. Il est bien connu que cette méthode possède des propriétés intéressantes qui font d’elle l’une des plus utilisées. Parmi celles-ci, on peut mentionner sa simplicité d’implémentation, sa réponse rapide, le fait de limiter la déviation maximale du courant et une certaine insensibilité aux variations paramétriques. Néanmoins, elle présente quelques désavantages qui limitent son usage dans des applications demandant une haute performance, comme par exemple son incapacité de fixer la fréquence de commutation, l’utilisation arbitraire du vecteur zéro et les excursions des courants qui peuvent atteindre jusqu’au double de la bande d’hystérésis. 5.1.3 La commande à hystérésis numérique Le schéma de commande à hystérésis numérique est illustré sur la figure 5.2. Après acquisition des signaux des tensions, des courants de la source et celle du bus continu 4 , respectivement ( v s( a, c) , is( a, b, c) , Vdc ) , ces derniers, après le passage au travers DS1104ADC1 DS1104 ADC 2 va vb k1 k1 P . L. L sin1 sin2 isaref isbref dSPACE DS110BIT_OUT_C0 vc sin3 iscref DS110BIT_OUT_C1 DS1104ADC3 Vdc is( a,b, c) k2 Vdcref + IP Imax isc isb isa DS110BIT_OUT_C2 DS 110MUX_IFB1 k3 FIG. 5.2- Schéma bloc de la commande à hystérésis numérique. 183
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Ma reconnaissance et mes remercieme
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Résumé Cette thèse s’inscrit d
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