Cours - Moteurs asynchrones et moteurs synchrones ...tsi.ljf.free.fr/ATS/docs/S2I/CI3B/CI3B_Maitre2.pdfCPGEATS-S2I Moteursasynchrones Cours 1.2.2 Couplage d’un moteur asynchrone

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CPGE - Sciences Industrielles de l’Ingénieur ATS

Moteurs asynchrones etmoteurs synchrones

Cours

CI3 : Chaîne d’énergie > Conversion électromécanique v1.0

Lycée Jules Ferry - 82 Bd de la République - 06400 CANNES

Moteurs à courant alternatif

Compétences visées :Compétence Intitulé

B2-01 Associer un modèle aux constituants d’une chaîne d’énergie.

C2-22Construire graphiquement les lois de l’électricité à partir des vecteurs de

Fresnel.C2-30 Déterminer les puissances échangées.

C2-32 Déterminer les caractéristiques mécaniques de l’actionneur.

C2-33 Déterminer le point de fonctionnement.

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CPGE ATS - S2I Moteurs asynchrones et moteurs synchrones Cours

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Table des matières

1 Moteurs asynchrones 5

1.1 Généralités . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

1.1.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

1.1.2 Rappels sur le régime triphasé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

1.2 Etude du moteur asynchrone . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

1.2.1 Constitution du moteur asynchrone . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

1.2.2 Couplage d’un moteur asynchrone . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

1.2.2.1 Couplage étoile . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

1.2.2.2 Couplage triangle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

1.2.2.3 Plaque signalétique d’un moteur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

1.2.3 Principe de fonctionnement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

1.2.4 Modélisation électrique d’un moteur asynchrone . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

1.2.4.1 Couple électromagnétique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

1.2.5 Pilotage d’un moteur asynchrone . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

1.2.6 Bilan des puissances . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

2 Moteurs synchrones 15

2.1 Généralités . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

2.1.1 Domaines d’emploi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

2.1.2 Constitution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

2.1.2.1 Stator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

2.1.2.2 Rotor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

2.2 Principe de fonctionnement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

2.3 Modèle électrique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

2.3.1 Modèle de Behn Eschenburg . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

2.3.2 Equations électriques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

3




2.3.3 Bilan des puissances . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

2.3.4 Couple électromagnétique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

2.4 Stratégie de commande . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

2.4.1 Généralités . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

2.4.2 Détails de la commande . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

2.4.2.1 Structure du pilotage d’une machine synchrone . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

2.4.2.2 Exemple de pilotage de l’onduleur pleine onde . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22



CHAPITRE 1

Moteurs asynchrones

5







CPGE - Sciences Industrielles de l’Ingénieur - Chapitre 1 ATS

Moteurs asynchrones Cours

v3.0


Moteurs asynchrones



C2-30 Déterminer les puissances échangées.





CPGE ATS - S2I Moteurs asynchrones Cours

1.1 Généralités

1.1.1 Introduction

Le moteur asynchrone est le moteur le plus utilisé dans l’industrie. Il s’agit d’un moteur robuste, éprouvé,fiable, doté d’un bon rendement.

Il nécessite un réseau triphasé pour fonctionner, et il est nécessaire de magnétiser les pôles de son stator, cequi en fait malheureusement un gros consommateur de puissance réactive.

1.1.2 Rappels sur le régime triphasé

Une alimentation triphasée est constituée de 3 phases lorsqu’il s’agit d’un réseau tripolaire, ou de 3 phaseset 1 neutre lorsqu’il s’agit d’un réseau tétrapolaire.

Les tensions de chacune des phases sont de même amplitude et de même pulsation, mais décalées de2π

3.

V1(t) = V√

2 sin (ωt) V2(t) = V√

2 sin(ωt− 2π

3

)V3(t) =

V√

2 sin(ωt− 4π

3

)La tension V1 est appelée tension simple, de valeur efficace V .

U12 = V1 − V2 est appelée tension composée, de valeur efficace U . La tension

Dans un réseau équilibré, ce qui sera toujours le cas au programme de la CPGE ATS, on a U =√

3V .

Les puissances transitant dans le réseau sont, dans le cas de récepteurs linéaires :• Puissance active : P = 3V I cosϕ =

√3UI cosϕ

• Puissance réactive : Q = 3V I sinϕ =√

3UI sinϕ• Puissance apparente : S = 3V I =

√3UI

En France, le réseau est caractérisé par une tension simple V = 230 V et une tension composée U = 400 V ,à une fréquence f = 50 Hz.

1.2 Etude du moteur asynchrone

1.2.1 Constitution du moteur asynchrone

Un moteur asynchrone est composé de 2 éléments principaux :• un stator, constitué de bobinages. Ce stator possède p paires de pôles (soit p enroulements par phase) ;• un rotor, qui est la partie tournante du moteur, qui est soit en cage d’écureuil (barreaux lisses), soit

bobiné.

Des phénomènes d’induction, détaillés plus loin, vont se créer au sein du rotor. C’est la raison pour laquelleces machines sont également appelées machines à induction.

Les courants induit qui circulent dans le rotor ne peuvent exister que si une différence de pulsation existeentre le stator et le rotor, donc entre la fréquence d’excitation du stator et la vitesse du rotor.

Cette différence de vitesse, qui est à l’origine de la création du couple électromagnétique, est appelée glisse-ment, et est à l’origine du terme "asynchrone" de ce moteur.




1.2.2 Couplage d’un moteur asynchrone

Les bobinages d’un moteur asynchrone sont conçus pour être alimentés sous une certaine tension. En fonctiondes caractéristiques du réseau triphasé qui alimente le moteur, il faudra choisir de relier entre deux phases soitun bobinage, soit deux bobinages.

Les standard de tension d’alimentation des bobinages sont 133 V, 230 V et 400 V.

1.2.2.1 Couplage étoile

Figure 1.1 – Couplage des en-roulements en étoile

Lorsque la tension simple du réseau correspond à la tension d’ali-mentation des bobinages du stator, il va falloir coupler ces bobi-nages en "étoile".

Deux bobinages sont alors reliés entre deux phases, et la tensiond’alimentation de chaque bobinage est égale à la tension simple duréseau.

1.2.2.2 Couplage triangle

Figure 1.2 – Couplage des en-roulements en triangle

Lorsque cette fois c’est la tension composée du réseau qui corres-pond à la tension d’alimentation des bobinages du stator, il vafalloir coupler ces bobinages en "triangle".

De cette façon, chacun des bobinages est relié entre deux phases,et ces bobinages sont alimentés à une tension égale à la tensioncomposée du réseau.




1.2.2.3 Plaque signalétique d’un moteur

La plaque signalétique du moteur indique le type de couplage en fonction de la tension :

Figure 1.3 – Couplage en fonction des tensions d’alimentations

Les plaques signalétiques des moteurs précisent par ailleurs d’autres informations utiles :

Figure 1.4 – Exemple de plaque signalétique d’un moteur asynchrone

1.2.3 Principe de fonctionnement

L’alimentation des bobinages du stator par un courant sinusoïdal génère un champ magnétique ~B.

Figure 1.5 – Principe de fonctionnement d’une machine asynchrone à cage d’écureuil




Ce champ magnétique tournant crée un flux magnétique dΦ =−→B.−→dS à travers le rotor en cage d’écureuil de

la machine asynchrone.

D’après la loi de Lenz, cette variation de champ magnétique génère une force électromotrice e = −dΦdt entre

les barreaux court-circuités du rotor, et un courant induit circule dans ces barreaux.

La circulation de ce courant induit dans le champ magnétique crée alors une force de Laplace−→F = I

−→L ∧−→B

sur les barreaux, qui se traduit finalement par un couple moteur.

Il est important de remarquer que ce couple n’existe que grâce à l’induction, créée à la suite de la différencede fréquence entre le champ magnétique tournant et le rotor. On introduira donc la notion de "glissement" quitraduit cette différence de fréquence.

On appelle pulsation de synchronisme la pulsation du champ magnétique dans un stator alimenté à unefréquence f , et disposant de p paires de pôles :

Ωs = 2πfp

Pour que les phénomènes inductifs puissent avoir lieu, nous avons vu qu’il est nécessaire qu’il y ait une différencede pulsation entre le rotor et le champ magnétique. C’est le glissement, défini par :

g = Ωs−ΩΩs

En fonctionnement moteur, le glissement est positif (le rotor tourne à une vitesse inférieure à la vitesse desynchronisme), et le fonctionnement est dit «hyposynchrone».

La différence de pulsation fait que, du point de vue du rotor, ce dernier voit un champ magnétique à unefréquence fr = gf

1.2.4 Modélisation électrique d’un moteur asynchrone

Une phase d’un moteur asynchrone peut être vue comme un transformateur, dont la pulsation du secondaireserait égale à g(2πf), et dont le secondaire serait court-circuité :

Figure 1.6 – Modèle électrique d’une machine asynchroneavec

Z1 = R1 + jL1ω est l’impédance d’un enroulement du stator (résistance et inductance de fuite) ;

Z2 = R2 + jL2ω est l’impédance d’un enroulement du rotor (résistance et inductance de fuite) ;

Rf est la résistance traduisant les pertes ferromagnétiques ;

Lm est l’inductance magnétisante. L’ensemble Rf ,Lm modélise le circuit magnétique.




Figure 1.7 – Modèle électrique simplifié

En ramenant les impédances du secondaire au pri-maire, on aboutit alors au schéma ci-contre. Xfreprésente la réactance de fuite de l’induit.

Dans ce modèle, la puissance dissipée dans la ré-sistance fictive R2/g correspond à la puissanceélectrique transmise au rotor (Pem : puissanceélectromagnétique).

1.2.4.1 Couple électromagnétique

D’après le modèle élaboré à la figure [mas2] précédente, la puissance électromagnétique est donc égale à :

Pem = 3R2

g I21t

Le couple électromagnétique a donc pour expression :

Cem = Pem

Ωs

Or, en négligeant la résistance R1 des enroulements du stator, donc en supposant V 1 = V e, on peut écrire :

I1t =V1

R2g +jLfω

, et donc I21t =

V 21

(R2g )

2+(Lfω)2

D’où l’expression du couple électromagnétique :

Cem = 3V 21

Ωs

R2g

(R2g )

2+(Lfω)2

avec g = Ωs−ΩΩs

Cette expression peut finalement s’écrire sous la forme :

Cem =2Cmaxg

gmax+ gmax

g

avec

Cmax =

3V 21

2(Lω)Ωs

gmax = RLω

L’allure du couple en fonction du glissement est alors la suivante :

Figure 1.8 – Courbe Cem = f(g)

Cette courbe fait apparaître les deux comporte-ments de la machine asynchrone, linéaire et hy-perbolique.

Pour de faibles glissements, la courbe caractéris-tique est linéaire, et on a :

ggmax

= Cem

Cmax

Au-delà de cette partie linéaire, le comportementpeut engendrer une instabilité.

Le fonctionnement hyposynchrone est le fonction-nement normal d’un moteur asynchrone.Le fonctionnement hypersynchrone correspond aufonctionnement normal d’une génératrice.

Cd représente le couple de démarrage.

Notons qu’il existe toutefois des solutions, intéressantes par exemple dans le cas des éoliennes, qui permettentde faire fonctionner les génératrices en mode hyposynchrone.

Il s’agit des machines asynchrones à double alimentation (MADA), mais dont l’étude sort du cadre duprogramme.




1.2.5 Pilotage d’un moteur asynchrone

La vitesse d’un moteur dépend donc de la vitesse de synchronisme, qui dépend directement de la fréquencedu courant dans le stator.

Faire varier la vitesse d’un moteur asynchrone revient donc à faire varier la fréquence d’excitation du stator.C’est le rôle des variateurs, qui sont des onduleurs.

En faisant varier la fréquence de la modulante (dans le cas d’un onduleur MLI), on fait varier la fréquencedu courant d’alimentation des bobinages du stator.

Rappelons toutefois que Cmax =3V 2

1

2(Lfω)Ωs=

3pV 21

8π2Lf

(V1

f

)2

Comme on cherchera à conserver le couple maximal, la variation de fréquence s’accompagnera d’une variationde tension, telle que le rapport V/f reste constant. Le pilotage de la machine asynchrone sera dit effectué à U/fconstant : on parlera de commande scalaire. Notons qu’il existe également la commande vectorielle, mais dontl’étude sort du cadre du programme.

La structure générale d’un variateur de vitesse pour une commande scalaire d’un moteur asynchrone estreprésentée ci-dessous :

Figure 1.9 – Structure d’un variateur

La commande se faisant à U/f constant, il est nécessaire de piloter la tension efficace en sortie d’onduleur.Pour cela, il est possible :• soit de régler l’amplitude de la modulante (loi MLI de type «sinus-triangle») ;• soit de procéder à une surmodulation : le signal MLI est lui-même découpé à une fréquence supérieure à

la fréquence de la porteuse. Ainsi, la tension moyenne devient réglable en fonction du rapport cyclique dela surmodulation.

Figure 1.10 – Signal issu de la MLI"sinus-triangle" Figure 1.11 – Signal avec surmodulation

La commande scalaire n’est pas adaptée aux très faibles vitesses (inférieures à 10% de la vitesse nominale),car alors la chute de tension aux bornes de la résistance R1 n’est plus négligeable, et l’approximation V1 = Ve(figure 1.7) n’a alors plus de sens.




1.2.6 Bilan des puissances

La puissance électrique alimentant une machine asynchroneest transmise :• au stator sous forme électrique,• puis est convertie sous forme électromagnétique,• puis est transmise au rotor sous forme mécanique,• puis est enfin délivrée sur l’arbre de sortie.

Chaque transmission fait apparaître des pertes, qui sont représentées ci-dessous :

Bilan des puissances

Puissances acheminées PertesPuissance électrique absorbée : Pertes joule statoriques :

Pa = 3V I cosϕ =√

3UI cosϕ pJs = 3R1I21

Puissance électromagnétique transmise à la cage d’écureuil : Pertes fer statoriques :Pem = 3R2

g I21t pFs

Puissance mécanique transmise à l’arbre moteur : Pertes joule rotoriques :PM = (1− g)Pem pJr = gPem

Puissance mécanique disponible en sortie : Pertes mécaniques :Pu = PM − pM pM

Les pertes fer statoriques ne dépendent que de la tension d’alimentation et de la fréquence. Il existe égalementdes pertes fer rotoriques qui sont négligeables.



CHAPITRE 2

Moteurs synchrones

15







CPGE - Sciences Industrielles de l’Ingénieur - Chapitre 2 ATS

Moteurs synchrones Cours

v3.1


Moteurs à courant alternatifMoteurs synchrones



C2-22Construire graphiquement les lois de l’électricité à partir des vecteurs de

Fresnel.C2-30 Déterminer les puissances échangées.





CPGE ATS - S2I Moteurs synchrones Cours

2.1 Généralités

2.1.1 Domaines d’emploi

Les machines synchrones peuvent fonctionner en alternateur comme en moteur. Historiquement, ces ma-chines étaient essentiellement utilisées en génératrice, mais le développement de l’électronique de puissance rendmaintenant possible le fonctionnement en moteur.

Les machines synchrones et asynchrones présentent certaines similitudes, dans la mesure ou le stator de cesmachines est l’induit, et génère la rotation du moteur grâce à un champ magnétique tournant.

De nombreuses applications industrielles exploitent les moteurs synchrones, dans une large gamme de puis-sance (de quelques watt au gigawatt). Les petits drones utilisent des moteurs synchrones d’une puissance de15W, tandis que les moteurs du TGV Atlantique développent une puissance d’environ 800 kW.

2.1.2 Constitution

2.1.2.1 Stator

Le stator de ces machines contient les enroulements (bobinages) des trois phases, logées dans les encochesd’un noyau en fer feuilleté.

Figure 2.1 – Stator pour p=1 paire depôle

Figure 2.2 – Stator pour p=3 paires depôle

Rotor

2.1.2.2 Rotor

A la différence de la machine asynchrone, le rotor n’est plus constitué d’une cage d’écureuil mais d’aimants(permanents ou électro-aimants). L’inducteur est le rotor, qui peut être soit bobiné, soit à aimants permanents.

En respect du programme de la CPGE ATS, nous n’étudierons que les rotors à aimants permanents. Cesmoteurs, qui sont donc sans balais, sont appelés moteurs brushless.




Le nombre de pôles du rotor est égal au nombre de pôles du stator, et lerotor suit le champ magnétique du stator.

La fréquence de rotation du rotor est égal à celle du champ magnétiquetournant.

Lorsque le moteur tourne à vide (sans charge), les pôles du rotor etdu stator sont confondus. En présence d’une charge, on observera undécalage (retard angulaire) entre les pôles du rotor et ceux du stator.

Figure 2.3 – Machine syn-chrone

2.2 Principe de fonctionnement

L’alimentation des enroulements du stator génère un champs magnétique tournant.

Cette alimentation est de forme sinusoïdale lorsque le moteur est connectédirectement au réseau, ou par l’intermédiaire d’un onduleur à modulation delargeur d’impulsion.

Lorsque le moteur est alimenté par un onduleur à commande décalée (moteursautopilotés, moteurs brushless), les ondes sont alors en forme de créneau.

Comme pour les machines asynchrones, la pulsation du champs magnétique dépend de la fréquence del’alimentation fet du nombre de paires de pôles p :

Ω = 2πfp

Les p aimants du rotor vont s’aligner sur ce champs magnétique, et vont générer une rotation à la mêmepulsation Ω : : la machine est dite synchrone car les deux pulsations (rotor et stator) sont identiques.




2.3 Modèle électrique

2.3.1 Modèle de Behn Eschenburg

Dans le cas d’une machine non saturée, et à rotor à pôleslisses, la phase d’une machine synchrone peut se modélisergrâce au modèle de Behn Eschenburg.

Dans ce modèle, chaque phase est modélisée par une réactancesynchrone, une résistance synchrone, et une fcém en série.

Figure 2.4 – Modèle de Behn Eschenburg

Les valeur de R et X sont constantes. L’inductance synchrone L est la somme de l’inductance propre LP àla bobine, et des inductances mutuelles M avec les 2 autres bobinages : L = LP + 2M .

La fcém répond à la loi E = kω le cas d’un rotor non bobiné. Elle est directement proportionnelle à la vitessede rotation du rotor.

Cette fcém peut être soit de forme sinusoïdale, soit trapézoïdale dans le cas de rotors à aimants permanents(moteurs à courant continu brushless BLDC).

2.3.2 Equations électriques

Figure 2.5 – Triangle de Fresnel dans unmoteur synchrone

La loi des mailles fournit la relation dans le modèle deBehn Eschenburg, dans le cas d’un moteur :

V = E + (R+ jX) Ioù X = Lω est la réactance synchrone de la phase.

Le diagramme de Fresnel qui traduit cette relation estreprésenté ci-contre. Ce diagramme fait apparaître deuxdéphasages :• un déphasage ϕ entre le courant I et la tension V• un déphasage ψ entre le courant I et la fcém E

ψ entre le courant I et la fcém E Notons que dans lecas d’une génératrice synchrone (alternateur), la loi desmailles devient :

V = E − (R+ jX) ILe diagramme de Fresnel ci-contre représente le cas d’unalternateur.

Figure 2.6 – Triangle de Fresnel dans unegénératrice synchrone

2.3.3 Bilan des puissances

La puissance active électrique fournie est donnée par l’expression :

Pe = 3V I cosϕ




La puissance active électromagnétique est égale à :

Pem = 3EI cosψ = Pe − 3RI2

La puissance réactive électromagnétique vaut quant à elle :

Qem = 3V I sinψ = Qe − 3XI2

2.3.4 Couple électromagnétique

A l’instar des machines asynchrones, la puissance électromagnétique s’écrit Pem = Cemω = CemΩs

On en déduit alors l’expression du couple électromagnétique :

Cem = 3EI cosψΩs

= 3pEI cosψ2πf

Cette expression montre que le couple est maximal lorsque le courant et la fcém sont en phase (ψ = 0). Ceciexplique que les moteurs à fcém sinusoïdale seront alimentés par un courant sinusoïdal, tandis que les moteursà fcem trapézoïdale seront alimentés par un courant en forme de créneau.

Si la conversion de puissance active est parfaite (résistance nulle), et que le moteur est correctement pilotéde façon à assurer un déphasage nul entre courant et fcém, alors le couple peut s’écrire :

Cem = 3V I cosϕΩs

2.4 Stratégie de commande

2.4.1 Généralités

Bien que rien ne s’oppose à l’alimentation par un signal sinusoïdal d’une machine synchrone à fcém trapé-zoïdale (ou réciproquement), conserver un couple maximal constant demande à adapter la forme des signauxd’alimentation à la forme de la fcém.

Les moteurs à fcém sinusoïdales seront donc avantageusement alimentés par un onduleur MLI avec uneloi sinus-triangle, tandis que les moteurs à fcém trapézoïdales seront alimentés par un onduleur à commandedécalée, ou par un onduleur MLI dont la modulante est en forme de créneaux.

Afin de s’assurer un déphasage ψ nul entre le courant et la fcém, il estalors indispensable de connaître la position du rotor à tout moment afind’injecter les signaux au stator au bon moment.

On parlera alors de moteurs brushless autopilotés, et la mesure de laposition du rotor se fera à l’aide d’un codeur.

Dans le cas d’une fcém trapézoïdale, il ne sera pas nécessaire de doter lerotor d’un codeur à forte résolution, contrairement aux moteurs à fcémsinusoïdale.




2.4.2 Détails de la commande

2.4.2.1 Structure du pilotage d’une machine synchrone

La valeur de la fcém d’un moteur asynchrone dépend de la positionangulaire du rotor. Afin de garantir un déphasage ψ nul entre la fcém etle courant d’alimentation, il est donc indispensable de mesurer la positionangulaire du rotor.

L’ensemble de la commande intègrera les éléments suivants :• le moteur et son onduleur,• la mesure de l’angle rotor et des courants statoriques,• le pilotage des transistors de l’onduleur.

En ce qui concerne la mesure des courants statoriques, l’alimentation étant supposée équilibrée, on vérifieia + ib + ic = 0. Par conséquent, seule la mesure de 2 courants suffit, le troisième étant obtenu par déduction.

Figure 2.7 – Autopilotage d’une machine synchrone

2.4.2.2 Exemple de pilotage de l’onduleur pleine onde

On considère une machine synchrone à une paire de pôles, alimentée par un onduleur pleine onde. Lestransistors de cet onduleur sont commandés en fonction de la position angulaire du rotor.

La figure ci-dessous représente cette machine et son onduleur, dans la configuration K1 et K’3 passants (etdonc VU > 0 et VW < 0) :




Figure 2.8 – Machine synchrone à 1 paire de pôle et onduleur la pilotant

Les figures suivantes montrent le principe de commutation des transistors en fonction de la position du rotor.Dans ces schémas, les flèches désignent la direction des champs magnétiques. Le champ magnétique du rotor vas’aligner sur celui généré par les phases du stator.

Position du rotor Pilotage de l’onduleur

VU > 0 et VW < 0

VV > 0 et VV < 0




Position du rotor Pilotage de l’onduleur

VV > 0 et VU < 0

VW > 0 et VU < 0

VW > 0 et VV < 0

VU > 0 et VV < 0


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