Étude et simulation de la machine asynchrone double

UNIVERSITE LARBI BEN M’HIDI DE OUM ELBOUAGHI

FACULTE DES SCIENCES ET DE LA TECHNOLOGIE

DEPARTEMENT DES SCIENCES ET DE LA TECHNOLOGIE

FILIERE DE GENIE ELECTRIQUE

MEMOIRE DE FIN D’ETUDE

En vue d’obtention du

DIPLOME DE MASTER

Spécialités : GENIE ELECTRIQUE

Titre de mémoire :

Étude et Simulation de la Machine Asynchrone

Double Alimentée (MADA)

Mémoire de fin d’étude soutenu publiquement à Oum El Bouaghi

Le : 26/06/2012

Par : Dirigé par :

BOUMAZA AHLEM Mr. ALIBI ABDELAALI

BOUALI FATIMA ZAHRAA

Année Universitaire : 2011-2012

REMERCIMENTS

Avant tout nous remercions dieu le tout puissant de nous avoir donné le courage,

la volonté, la patience, et la santé durant toutes ces années et que grâce à lui ce travail

a pu être réalisé.

Nous tenons à exprimer nos remerciements et votre gratitude à monsieur ALIBI.A

Pour avoir assumé la responsabilité de nous encadrer et de nous conseiller tout au

long de la réalisation de ce travail.

Nous remercions vivement tous les enseignent et tous ceux à qui nous devants

notre formation.

Des remerciements vont également à tous ceux qui, d'une quelque façon, ont

contribué à l'élaboration de ce modeste travail.

1

Notations & Symboles

Symboles Interprétation

MADA Machine asynchrone à double alimentation.

GADA génératrice asynchrone à double alimentation.

,s r Indices d’axes correspondants au stator et au rotor.

,d q Axes correspondants au référentiel lié au champ tournant.

P Nombre de paire de pole de la MADA.

L L’inductance [ H ].

R Résistance [ ].

sR Résistance d’une phase statorique [ ].

rR Résistance d’une phase rotorique [ ].

sL Inductance propre d’une phase statorique [ H ].

rL

Inductance propre d’une phase rotorique [ H ].

M Inductance cyclique mutuelle [ H ].

,s rf f Respectivement les fréquences statorique et rotorique[ H z].

V La tension [V].

sV Tension appliquée au stator [V].

rV Tension appliquée au stator [V].

, ,sa sb scV V V Les tensions triphasées statoriques [V].

2

, ,ra rb rcV V V Les tensions triphasées rotoriques [V].

dV Tension appliquée au stator selon l’axe (d) [V].

qV Tension appliquée au rotor selon l’axe(q) [V].

,sd sqV V Composantes de la tension statorique dans le référentiel synchrone [V].

,rd rqV V Composantes de la tension rotorique dans le référentiel synchrone [V].

,rd rqi i Courant rotorique selon l’axe [ A ].

,sd sqi i Courant statorique selon l’axe [ A ].

,s r Positions respectives du référentiel synchrone.

ss

d

dt

Vitesse du référentiel synchrone par rapport au stator [rad/s].

rr

d

dt

Vitesse du référentiel synchrone par rapport au rotor[rad/s].

( )s rm

d

dt

vitesse mécanique [rad/s].

Vitesse mécanique [tr/min].

s Vitesse synchrone en [tr/min].

eC Couple électromagnétique de la machine [N.m].

rC Couple résistant [N.m].

mC Couple mécanique [N.m].

fC Couple de frottement [N.m].

g Glissement.

Rendement.

3

,s rP P Respectivement les puissances active statorique et rotorique [W].

jsP Les pertes joule du stator [W].

eP L’énergie électromagnétique échanges [Joul ] .

emP La puissance électromagnétique [W].

absP La puissance absorbée [W].

mecP La puissance mécanique [W].

,s rQ Q Respectivement les puissances réactive statorique et rotorique [VAR].

s Flux statorique nominal [Wb].

r Flux rotorique nominal [Wb].

, ,sa sb sc Les flux triphasés statorique [Wb].

, ,ra rb rc Les flux triphasés rotorique [Wb].

,sd sq Flux statorique selon l’axe [Wb].

,rd rq Flux rotorique selon l’axe [Wb].

pA La matrice de transformation de park.

tK est un paramètre dépendant du type de transformation de Park réalisée (à

puissance constante ou à amplitude constante).

J Le moment d’inertie du moteur [kg.m2].

f Coefficient de frottement visqueux [N.m.s].

rs LL

M

.1

2

coefficient de dispersion de la machine.

le temps de réponse du système.

pK Gain proportionnel.

iK Gain intégral.

4

PI Proportionnel Intégral.

FBO fonction de transfert boucle ouverte.

FBF fonction de transfert boucle fermée.

AC/AC Alternatif/Alternatif.

s Coefficient de bobinage du stator.

r Coefficient de bobinage du rotor.

sE F.e.m induite dans le stator.

Er F.e.m induite dans le rotor.

Sommaire

Sommaire

Notations 1

Introduction Générale 5

Chapitre I

Etude de la machine asynchrone double alimentation

I.1.Introduction 7

I.2. Structure des machines asynchrones a double alimentation 7

I.3. Domaines d’application de la MADA 8

I.4. Classification des machines à double alimentation 8

I.4.1. Machine à double alimentation à rotor bobiné (standard) 9

I.4.2. Machine à double alimentation en cascade asynchrone 10

I.4.3. Machine à double alimentation sans balais 10

I.5.Principe de fonctionnement 11

I.5.1. Fonctionnement en moteur 11

I.5.1.1. Stator Alimenté par le réseau, rotor alimenté par un onduleur 11

I.5.1.2. Stator relié au réseau, rotor alimenté par un Cyclo-convertisseur 11

I.5.1.3.Stator Alimenté par onduleur, rotor alimenté par un onduleur 12

I.5.2. Fonctionnement en génératrice 13

I.5.2.1. Génératrice autonome 13

I.5.2.2. Génératrice non autonome 14

I.6.Modes opérationnels de la MADA 14

I.7. Equations de la MADA en régime permanent 15

Sommaire

I.7.1.Circuit équivalent de la MADA 16

I. 8. Bilan de puissances et rendement de la MADA 17

I.9. Avantages et inconvénients de la MADA 18

I.9.1. Avantages de la MADA 18

I.9.2. Inconvénients de la MADA 19

I.10.Conclusion 20

Chapitre II

Modélisation de la machine asynchrone double alimentation

II.1.Introduction 21

II.2. Modélisation de la machine asynchrone a double alimentation 21

II.2.1. Représentation de la MADA dans le système triphasé et biphasé 21

II.2.1.1. Les équations électriques de la MADA 22

II.2.1.2. Les équations magnétiques de la MADA 23

II.2.1.3. L’équation mécanique 25

II.2.1.4. Choix de référentiel 25

II.3. Transformation de PARK 26

II.3.1. Application de la transformation de PARK 26

II.4. Expression du couple 29

II.5. Fonctionnement moteur 30

II.6. Fonctionnement génératrice 32

II.6.1. Les équations électriques du stator et le rotor dans le repère qd , 32

II.6.2. Les équations magnétiques du stator et le rotor dans le repère qd , 32

II.7.Conclusion 34

Sommaire

Chapitre III

Simulation de la machine asynchrone double alimentatation

III.1.Introduction 35

III.2.Fonctionnement Moteur 35

III.2.1. Essai machine asynchrone (rotor en court circuit) 36

III.2.2.Injection d’une tension alternative au circuit du rotor 36

III.2.3. Injection d’une tension continue 40

III.3.Fonctionnement Génératrice 41

III.3.1. Fonctionnement 42

III.3.2.Essai 1:Variation de Vr 42

III.3.3.Essai 2:Variation de la vitesse 43

III.3.4.Essai 3:Variation de la fréquence 44

III.4. Conclusion 44

Chapitre IV

Commande vectorielle des puissances active et réactive de la GADA

IV.1.Introduction 46

IV.2.Principe de la commande à flux orienté 46

IV.3.Application de la commande vectorielle a la GADA 47

IV.3.1. Calcul des paramètres du régulateur PI 50

IV.4.Commande directe 52

IV.5.Simulation et résultats 52

IV.6. Conclusion 55

Sommaire

Conclusion générale

Conclusion générale 56

Bibliographie

Références bibliographiques 57

Introduction générale

5

INTRODUCTION GENERALE

Pendant long temps le moteur à courant continu était la meilleure source de

variation de vitesse, du fait du découplage naturel qu’il présente entre le flux et le

couple. Cependant, son principal défaut reste le collecteur mécanique que l'on tolère

mal dans certains environnements et qui fait augmenter les coûts d'entretien, ont incité

les chercheurs à le remplacer par un autre moteur plus robuste, plus fiable et de faible

coût.

Ces contraintes ont dirigé les études vers les entraînements équipés des

machines à courant alternatif. De nos jours, de nombreux actionneurs associant des

machines à courant alternatif et des convertisseurs statiques manifestent de nouvelles

perspectives dans le domaine de l'entraînement à vitesse variable.

La machine asynchrone à double alimentation (MADA) est très populaire

puisqu’elle bénéficie de certains avantages par rapport à tous les autres types à

vitesse variable, son utilisation dans la chaîne de conversion électromécanique en tant

que aérogénérateur ou motrice a connu une croissance spectaculaire au cours des

dernières années. En effet, le convertisseur d’énergie utilisé afin de redresser-onduler

les courants alternatifs du rotor a une puissance nominale fractionnaire de celle du

générateur, ce qui réduit son coût par rapport aux topologies concurrentes.

Ce mémoire est divisé en quatre chapitres :

Dans le premier chapitre de ce mémoire, sera consacré à l’étude de la

machine asynchrone double alimenter ou nous commençons par des

généralités sur la MADA, et GADA, nous décrivons à travers les concepts

physiques de base la description du fonctionnement de la MADA en mode

moteur (Hypo et Hyper-synchronisme) et générateur (Hypo et Hyper-

synchronisme), nous présentons le schéma équivalent complet de la MADA.

Le deuxième chapitre, fera l’objet à la modélisation de la MADA et GADA.

Dans un premier temps, nous présentons les équations électriques et les

transformations utilisées dans la modélisation des machines triphasées puis

nous donnons le modèle d'état de cette machine.

Introduction générale

6

La validation des résultats analytiques obtenus constitue l’objet du troisième

chapitre où nous effectuons enfin plusieurs tests par simulation.

Dans le chapitre quatre, nous étudions le principe de la commande vectorielle

de la Génératrice asynchrone double alimentée ou nous avons donné le

principe de la commande vectorielle ensuite nous avons fait le calcule des

régulateur PI, ce chapitre se termine par des résultats de simulation.

Chapitre I Etude de la MADA

7

I.1.Introduction

Historiquement, le moteur à courant continu a parfaitement assuré le

fonctionnement de la plupart des équipements industriels, la machine à courant

continu à excitation séparée offre comme principale avantage d’être facilement

commandable.

Cependant, son principal défaut reste le collecteur mécanique que l'on tolère mal

dans certains environnements et qui fait augmenter les coûts d'entretien. Ces

contraintes ont dirigé les études vers les entraînements équipés de machines à courant

alternatif.

La littérature teste du grand intérêt accordé aujourd’hui à la machine doublement

alimentée pour diverses applications : en tan que génératrice pour l’énergie éolienne

ou en tan que moteur pour certaines applications industrielles.

I.2. Structure des machines asynchrones à double alimentation

La machine asynchrone double alimentation présente un stator analogue à celui

des machines triphasées classiques constitué le plus souvent de tôles magnétiques

empilées munies d’encoches dans lesquelles vient s’insérer les enroulements.

L’originalité de cette machine provient du fait que le rotor n’est plus une cage

d’écureuil coulée dans les encoches d’un empilement de tôles mais il est constitué de

trois bobinages connectés en étoile dont les extrémités sont reliées à des bagues

conductrices sur lesquelles viennent frotter des balais lorsque la machine tourne figure

(I.1) [1].

Figure (I.1) : Structure du stator et des contacts rotoriques de la MADA


8

I.3. Domaines d’application de la MADA

Actuellement la machine asynchrone double alimentation occupe une large place

dans les applications industrielles, grâce à ces nombreux avantages. En effet, la

MADA est très utilisée en mode générateur dans les applications d’énergie

renouvelable notamment dans les systèmes éoliens. De plus, le fonctionnement en

générateur présente la MADA comme une alternative sérieuse aux machines

synchrones classiques dans de nombreux systèmes de production d'énergie

décentralisée [2].

Telles que:

Les générateurs des réseaux de bord des navires ou des avions.

Les centrales hydrauliques à débit et vitesse variable.

Les groupes électrogènes pour lesquels la réduction de vitesse pendant les

périodes de faible consommation permet de réduire sensiblement la

consommation de carburant.

La MADA peut être utilisée aussi dans d’autres applications importantes nécessitant

un fort couple de démarrage, telles que:

La métallurgie avec les enrouleuses et les dérouleuses de bobines.

La traction, avec notamment des applications de type transport urbain ou

propulsion maritime.

Et enfin l’application de levage, les ascenseurs, les monte-charges etc.

I.4. Classification des machines à double alimentation

La classification de la machine asynchrone à rotor bobiné est obtenue à partir

d’une recherche bibliographique qui a été développée dans la littérature du domaine

des machines à double alimentation.

Les différentes variantes de la machine à double alimentation les plus attractives

et les plus développées dans la littérature sont classifiées par un organigramme donné

précédemment. Le schéma de principe et la description de chaque variante seront

détaillés ci-dessous [3].


9

I.4.1. Machine double alimentation à rotor bobiné (standard)

La figure (I.2) illustre le schéma de principe de ce type de machines, tel que le

stator est alimenté directement par le réseau, alors que le rotor est alimenté au moyen

d’un convertisseur alternatif -alternatif de telle sorte que le glissement de cette

machine devient une grandeur contrôlable. Il faut noter que le convertisseur

bidirectionnel indiqué dans la figure peut être un convertisseur indirect (AC/DC/AC)

composé d'un redresseur et d'un onduleur ou bien un convertisseur direct (AC/AC):

cyclo-convertisseur ou convertisseur matriciel [3].

Figure (I.2) : Schéma de principe de la machine à double alimentation à rotor

bobiné (standard)

Machine à double alimentation


à rotor bobiné (standard)

Machine Sans collecteur


en cascade asynchrone

Machine à double Stators


en cascade asynchrone à simple

armature

Machine à double

alimentation Sans balais

Rotor à cage Rotor à réluctance variable


10

I.4.2. Machine double alimentation en cascade asynchrone

La machine double alimentation en cascade asynchrone consiste en deux

machines asynchrones avec des rotors bobinés connectés mécaniquement et

électriquement, comme il est montré par la figure (I.3). Le stator de l’une des deux

machines est connecté directement au réseau alors que l’autre est connecté au réseau

par l’intermédiaire d’un convertisseur AC/AC de fréquence. Il est également possible

de piloter l'ensemble du système à travers le stator alimenté par le convertisseur [3].

Figure (I.3) : Schéma de principe de la machine double alimentation en cascade

asynchrone

I.4.3. Machine à double alimentation sans balais

C'est une machine asynchrone avec deux enroulements ayant des nombres de

paires de pôles différents logés dans la même armature du stator. L’un des deux

enroulements est alimenté directement par le réseau et l’autre est alimenté au moyen

d’un convertisseur AC/AC figure (I.4). Le rotor de cette machine possède un nombre

de paires de pôles égal à la somme des deux nombres de paires de pôles des deux

enroulements statoriques [3].

Figure (I.4) : Schéma de principe de la machine double alimentation sans balais

MAS 2 MAS 1


11

I.5.Principe de fonctionnement

I.5.1. Fonctionnement en moteur

Pour le cas de l’application moteur de la MADA, les principales études ont été

dédiées aux stratégies de commande linéaires et non linéaires avec ou sans capteur de

vitesse ou de position. L’objet de nos travaux, concerne le fonctionnement moteur où

le rotor de la MADA est alimenté par un convertisseur et le stator est alimenté par le

réseau figure (I.6).

Néanmoins les travaux présents dans la littérature montrent les bonnes performances

de cette machine dans ce mode de fonctionnement. Ces travaux concernent

principalement les stratégies de commande [1].

I.5.1.1. Stator Alimenté par le réseau, rotor alimenté par un onduleur

Cette classe est dite MADA simple. Les enroulements statoriques sont connectés à

un réseau triphasé fixe tandis que le rotor est relié à son propre onduleur. La figure

(I.5) représente un schéma de principe de cette catégorie de MADA [1].

Figure (I.5) : Schéma de l’alimentation de la MADA pour application moteur

Première configuration

I.5.1.2. Stator relié au réseau, rotor alimenté par un Cyclo-convertisseur

Dans cette configuration les enroulements statoriques sont connectés à un réseau

triphasé fixe tandis que le rotor est relié à un cyclo-convertisseur. La figure (I.6)

représente un schéma de principe de cette catégorie de MADA [1].


12

Figure (I.6) : Schéma de l’alimentation de la MADA pour application moteur Deuxième

configuration

I.5.1.3. Stator Alimenté par onduleur, rotor alimenté par un onduleur

Cette configuration consiste en une MADA dont les deux côtés, stator et rotor,

sont alimentés par des onduleurs de tension .Elle peut prendre deux formes

équivalentes :

Deux onduleurs alimentés en parallèle par un redresseur commun, ce

dernier est donc une source d’alimentation commune aux deux côtés.

Deux onduleurs alimentés par leurs propres redresseurs. Dans ce cas, c’est

le réseau qui est la source du couplage électrique existant entre les deux

côtés [2].

Figure (I.7) : Schéma de l’alimentation de la MADA pour application moteur

Troisième Configuration


13

I.5.2. Fonctionnement en génératrice

L’utilisation de la MADA pour la production de l’énergie électrique à partir de

l’énergie éolienne est très répandue. Bien que cette application ne concerne pas le

thème considéré dans ce mémoire, son étude s’impose du fait du nombre important

des travaux effectués et de la variété des thèmes abordés (modélisation, commande à

vitesse variable, sûreté de fonctionnement, etc.).

La configuration, largement répandue dans les systèmes éoliens à vitesse variable

avec MADA, est représentée par la figure (I.8). Elle consiste à alimenter le rotor par

un convertisseur et à lier le stator directement au réseau [2].

Figure (I.8) : Schéma de l’alimentation de la MADA pour application génératrice

I.5.2.1. Génératrice autonome

Si rV est une tension de commande, rss ietiV , apparaissent comme variables

d'état.la tension statorique au borne des bobines du stator est donnée par l’équation

(1.2). Les paramètres R, L et C de la charge sont indexés par l'indice charge [4].

dtiCdt

idLiRV s

ech

s

echsechs arg

argarg

1 (I.2)

La fréquence de la tension induite au stator est donnée par:

rs fp

f

2 (I.3)


14

I.5.2.2. Génératrice non autonome

Avec la mention que le réseau est un réseau infini, ce qui permettra à la machine

de fonctionner à tension et fréquence statorique fixes. Ainsi la machine fonctionnera à

un flux constant. La puissance mécanique est convertie en puissance électrique au

stator, alors la GADA débite sur le réseau [4].

I.6.Modes opérationnels de la MADA

Les puissances actives de la MADA (en ignorant les pertes) peuvent êtres écrites par

les expressions suivantes [3]:

ertesmrrssrsabs IVIV )Re(3)Re(3

'' (I.4)

fermecjrjspertes (I.5)

Si on néglige les pertes, la puissance mécanique devient :

rsrmg

g

)

1( (I.6)

Par conséquent, sr PgP . (I.7)

sm PgP )1( (I.8)

Avec Ps, Pr et Pm désignent respectivement les puissances du stator, du rotor et

mécanique.

a)Moteur hypo-synchrone b) Moteur hyper-synchrone

c) Génératrice hypo-synchrone d) Génératrice hyper-synchrone

Figure (I. 9) : Modes et régimes de fonctionnement de la MADA


15

La figure (I.9) montre bien que, lorsque la MADA fonctionne en mode moteur

et en régime hypo-synchrone, la puissance Pr est fournie au réseau par le rotor. Ce

régime est connu dans la littérature comme mode de récupération d'énergie de

glissement (fig. (I.9.a)). Si la vitesse augmente de sorte que le moteur fonctionne

en régime hyper-synchrone (fig. (I.9.b)), dans ce cas la puissance Pr est absorbée

par le rotor. Lorsque la MADA fonctionne en mode générateur, et si elle est

entraînée à une vitesse inférieure de la vitesse de synchronisme (régime hypo-

synchrone), la puissance Pr est absorbée par le rotor de celle-ci (figure I.9.c). Si la

vitesse d'entraînement augmente au delà vitesse de synchronisme (régime hyper-

synchrone), la puissance Pr change sa direction et le rotor fournit de la puissance

pour une éventuelle récupération (figure I.9.d) [3].

I.7. Equations de la MADA en régime permanent

Le circuit équivalent de la MADA représenté par la figure (I.10), montre que

celle-ci se comporte comme un transformateur, dont le primaire serait le stator, et

dont le secondaire jouerait le rôle du rotor. On désigne : par Ns et Nr le nombre de

spires par phase du stator et du rotor, par s et r le coefficient de bobinage du

stator et du rotor, par sE et Er la force électromotrice induite par phase du stator et

du rotor, et par m le flux maximal dans l'entrefer créé par chaque pôle [3].

Figure (I.10) : Circuit équivalent par phase de la MADA

Dans l'objectif de simplifier l'analyse en régime permanent, le circuit équivalent

de la figure (I.10) est remplacé par celui de la figure (I.11), dont l'entrefer entre le

stator et le rotor est remplacé par une inductance magnétisante introduite dans le

circuit équivalent qui correspond à un transformateur idéal. Généralement, cette

inductance est incorporée dans le coté statorique.


16

Figure (I.11) : Circuit équivalent par phase de la MADA correspond à un

transformateur idéal

Selon la loi de Faraday et dans les conditions où les enroulements du stator sont

alimentés par une source de tension triphasée équilibrée ainsi que ceux du rotor sont

en circuit ouvert, les courants triphasés dans les enroulements statoriques produisent

un champ tournant dans l'entrefer qui est le siège de f.e.ms induites dans le stator et

dans le rotor [3].

I.7.1. Circuit équivalent de la MADA

Pour concevoir un circuit équivalent de la MADA qui doit répondre aux exigences

de l'étude en régime permanent notamment la quantification des puissances et des

pertes dans la machine, il est nécessaire que celui-ci possède des éléments passifs qui

symbolisent toutes les pertes et les puissances dominantes [3].

Figure (I.12) : Circuit équivalent par phase de la MADA (moteur) en régime

permanent

Si on néglige les pertes, la puissance mécanique devient :

rsrmg

g

)

1( (I.8)


17

Par conséquent,

sr g (I.9)

D'après l'équation (I.9), on constate que, plus le glissement est grand plus la

puissance absorbée ou délivrée par le rotor est importante. Par conséquent, le contrôle

de la puissance rP se fait par l'agissement sur le glissement de la machine au moyen

d'un convertisseur de puissance AC/AC lié au rotor et dimensionné selon le

glissement maximal désiré par un tel fonctionnement [3].

La puissance réactive totale de la machine est calculée d'après le circuit équivalent par

l'expression suivante :

)(3)(3)(3 2

1

2''

1

2

1

''

mmrrsssrrssrstot iLiLiLiVmiVmQQQ

(I.10)

L’expression du couple

)..(. dsqsqsdse iipKC (I.11)

I.8. Bilan de puissances et rendement de la MADA

Les modes et les régimes opérationnels de la MADA sont décrits dans le tableau

(I.1), tout en tenant compte de sens de l'écoulement des différentes puissances dans

les deux régimes de fonctionnement hypo et hyper synchrone pour les modes de

fonctionnements moteur et génératrice. Dans ce cas, on affecte un signe positif à

chaque puissance si celle-ci est délivrée par la MADA, et un signe négatif dans le cas

où celle-ci est absorbée par la MADA la figure (I.11) schématise le bilan des

puissances correspond à chaque mode et régime opérationnels de la MADA [3].

g

0<g<1

Hypo-synchrone

g<0

Hyper-synchrone )( sm

Mode

Opérationnel

Moteur

Générateur

Moteur

Générateur

m >0 <0 >0 <0

s <0 >0 <0 >0

r >0 <0 <0 >0

Tab (I. 1) : Modes et régimes opérationnels de la MADA


18

Les pertes dans la MADA elles dues aux

Pertes dans les enroulements du stator.

Pertes fer.

Pertes dans les enroulements du rotor.

Pertes mécaniques.

Pour un fonctionnement générateur de la MADA, le rendement est défini par

l'expression suivante [1]:

ertesrs

rs

m

rs (I.12)

Dans l'équation (I.12), on considère que Ps et Pr sont positives (délivrées par la

MADA), pour un régime de fonctionnement hyper-synchrone. Pour un

fonctionnement hypo-synchrone, Pr devient négative (absorbée par la MADA). Pm est

la puissance mécanique fournie à la MADA.

I.9. Avantages et inconvénients de la MADA [2]

Comme les autres machines, la MADA présente quelques avantages et

inconvénients qui sont liés à plusieurs facteurs, sa structure, sa stratégie de commande

et ses applications.

I.9.1. Avantages de la MADA

On peut citer quelques avantages de la MADA :

L’accessibilité au stator et au rotor offre l’opportunité d’avoir plusieurs degrés

de liberté pour bien contrôler le transfert des puissances et le facteur de

puissance avec toutes les possibilités de récupération ou l’injection d’énergie

dans les enroulements de la machine.

La capacité de pouvoir augmenter la plage de variation de la vitesse autour de la

vitesse de synchronisme. De plus, l’application de la commande vectorielle

associée à une technique de commande moderne permet d’obtenir un couple

nominal sur une grande plage de vitesse.

Dans la MADA, le circuit rotorique peut être piloté par un convertisseur de

fréquence de puissance relativement faible par rapport au stator. Ce

convertisseur rotorique de haute commutation est utilisé pour réaliser de hautes

performances dynamiques en termes de temps de réponse, de minimisation des

harmoniques et d’amélioration de rendement.


19

Son utilisation est préférée pour ses propriétés de réglage de vitesse par action

sur des résistances placées dans le circuit rotorique, et encore sa possibilité de

démarrer sans demander un courant important du réseau.

Un fonctionnement en régime dégradé, si l’un des deux onduleurs tombe en

panne, plus souple que la machine à simple alimentation.

I.9.2. Inconvénients de la MADA

Tout d’abord, la MADA est une machine asynchrone ; alors le premier inconvénient

est que sa structure est non linéaire, ce qui implique la complexité de sa commande.

En plus de ça, on peut citer les inconvénients suivants :

Le marché traditionnel est conquis par la MAS à cage, très étudiée et très

connue, la nouveauté peut effrayer.

Elle est plus volumineuse qu'une MAS à cage de puissance équivalente.

L'aspect multi-convertisseurs, augmente le nombre de convertisseurs et par

conséquent le prix.

Nous utilisons un nombre des convertisseurs (deux redresseurs et deux

onduleurs ou un redresseur et deux onduleurs) plus importants que la machine

à cage (un redresseur et un onduleur).

Un autre inconvénient apparaît lors de l’étude de cette machine, ce dernier est

la stabilité notamment en boucle ouverte. En effet, dans le cas de la machine

asynchrone conventionnelle celle-ci est garantie par la relation fondamentale

de l’autopilotage réalisant l’asservissement de la vitesse par la fréquence du

stator. Par conséquent, les deux forces magnétomotrices du stator et du rotor

deviennent synchronisées. Mais dans le cas de la machine asynchrone à double

alimentation, la rotation des forces magnétomotrices devient fonction des

fréquences imposées par les deux sources d’alimentation externes. De ce fait,

une certaine synchronisation entre elles est exigée afin de garantir une stabilité

à la machine.


20

I.10.conclusion

L’intérêt porté à la MADA ne cesse de croître pour diverses applications : en tant que

génératrice pour les énergies renouvelables ou en tant que moteur pour certains

applications industrielles. Nous concluons que les intérêts majeurs de l’utilisation de

cette machine sont :

Le convertisseur lié à l’armature rotorique est dimensionné pour une fraction

de la puissance nominale de la machine.

Possibilité de fonctionner sur une grande plage de vitesse en hypo et hyper-

synchronisme.

Possibilité de contrôler à la fois le couple et le facteur de puissance.

Rendement élevé.

Le principal inconvénient de cette machine reste celui de la présence de

balais-collecteurs qui la rend moins robuste et qui nécessite un entretien

régulier.

Chapitre II Modélisation de la MADA

21

II.1.Introduction

La modélisation est un passage obligatoire pour concevoir des systèmes de commande

performants, elle nous permet de simuler la machine et d’en déduire les lois de commande en

manipulant les équations décrivant le comportement de la machine.

Le modèle mathématique d’une machine électrique est un mode de représentation de

la machine idéal permettant de restituer une image de ce que l’on peut observer

expérimentalement, elle apporte une aide appréciable dans la résolution des problèmes

techniques.

Dans cette étude, on adopte les hypothèses simplificatrices suivantes [1] :

l'effet d'encochage ainsi que l'effet de peau sont négligeable;

un même nombre des phases entre le stator et rotor;

une répartition sinusoïdale, le long de l’entrefer, de la force magnétomotrice créée par

chaque bobinage;

l'absence de saturation dans le circuit magnétique;

les pertes ferromagnétiques négligeables.

II.2. Modélisation de la machine asynchrone à double alimentation

II.2.1. Représentation de la MADA dans le système triphasé et biphasé [7]

La machine asynchrone à double alimentation est formée d’un stator fixe, et d’un

rotor cylindrique mobile. Le stator a trois enroulements couplés en étoile ou en triangle et qui

sont alimentés par un système triphasé de tensions, il en résulte alors la création d’un champ

magnétique glissant dans l’entrefer de la machine, (THEOREME DE FERRARIS). La vitesse

de glissement de ce champ par rapport au stator est pss / , où s désigne la

pulsation de réseau d’alimentation statorique triphasée et p le nombre de paires de pôles. Le

rotor de la machine supporte un bobinage triphasé avec un même nombre de paires de pôles

que celui du stator couplé en étoile. La machine asynchrone à double alimentation doit être

représentée dans le système triphasé et biphasé par la figure (II.1).


22

Figure (II. 1) : Représentation de la MADA dans le système biphasé et triphasé

II.2.1.1. Les équations électriques de la MADA

A partir de la loi de Faraday qui donne la relation entre la tension V aux bornes d’une

bobine de résistance R, d’inductance L, le courant i, et la variation de flux .

iRVdt

d.

(II.1)

on applique cette relation sur l’enroulement triphasé du stator et de rotor on trouve :

pour le stator :

dt

diRV

dt

diRV

dt

diRV

scscssc

sbsbssb

sasassa

.

.

.

(II.2)

as

br

d

q

bs cs

ar

cr

ds

s dr

qs

qr


23

pour le rotor :

dt

diRV

dt

diRV

dt

diRV

rcrcrrc

rbrbrrb

rararra

.

.

.

(II. 3)

sabcsabcssabcdt

diRV (II.4)

rabcrabcrrabcdt

diRV (II.5)

II.2.1.2. Les équations magnétiques de la MADA

pour le stator :

rcsrscssc

rbsrsbssb

rasrsassa

iMiL

iMiL

iMiL

..

..

..

(II.6)

pour le rotor :

scsrrcrrc

sbsrrbrrb

sasrrarra

iMiL

iMiL

iMiL

..

..

..

(II.7)

rabcsrsabcssabc iMiL (II.8)

sabcsrrabcrrabc iMiL (II.9)

Les équations des flux en fonction des courants s’obtiennent à partir de la matrice

des inductances [L ( )]. Celle-ci comporte 36 coefficients non nuls, dont la moitié de ces

coefficients dépend du temps par l’intermédiaire de l’angle électrique " " qui représente la

position de la phase (ar) du rotor par rapport à la phase (as) du stator, figure (II.1).

L’angle électrique s’exprime par = mpn où p est le nombre de paires de pôles

de la machine et m la position mécanique du rotor par rapport au stator [3].


24

rc

rb

ra

sc

sb

sa

rrr

rrr

rrr

sss

sss

sss

rc

rb

ra

sc

sb

sa

i

i

i

i

i

i

lMMMMM

MlMMMM

MMlMMM

MMMlMM

MMMMlM

MMMMMl

132

213

321

123

312

231

(II.10)

avec :

3

2cos

3

2cos

cos

3

2

1

MM

MM

MM

(II.11)

Où M représente la valeur maximale des inductances mutuelles entres les phases statoriques

et rotoriques. La matrice [L(θ)] fait apparaître quatre sous-matrices d’inductances [3]:

rabc

sabc

rsr

srs

rabc

sabc

i

i

LM

ML

(II.12)

La matrice des inductances statorique [Ls ] :

sss

sss

sss

s

lMM

MlM

MMl

L (II.13)

La matrice des inductances rotoriques [Lr ] :

rrr

rrr

rrr

r

lMM

MlM

MMl

L (II.14)

cos)3/2cos()3/2cos(

)3/2cos(cos)3/2cos(

)3/2cos()3/2cos(cos

.][][ MMM sr

t

rs

Cette dernière matrice est normée inductance mutuelle entre le rotor et le stator.


25

II.2.1.3. L’équation mécanique

L'étude des régimes transitoires fait intervenir, en plus des grandeurs électriques, les

grandeurs mécaniques. Ainsi, pour compléter le modèle, nous devons ajouter l'équation

mécanique déduite à partir du théorème des moments.

dt

dJCCC fre

(II.15)

.fC f (II.16)

Avec :

J : Est le moment d’inertie du moteur.

f: C’est le coefficient de frottement visqueux.

eC : C’est le couple électromagnétique délivré par le moteur.

rC : C’est le couple résistant, ou de charge.

II.2.1.4. Choix de référentiel [5]

Nous avons trois orientations possibles du repère:

Repère ( , ) lié au stator : .0 mrcoor et

Repère ( yx, ) lié au rotor : .0 rmcoor et

Repère ( qd , ) lié au champ tournant : .msrscoor et

Le système d’axes lié au champ tournant à l’avantage qu’avec une alimentation

sinusoïdale les grandeurs variables sont traitées comme des grandeurs continues [6].

Ainsi que ce référentiel est le seul qui n’introduit pas de simplification dans la

formulation des équations, il est très intéressant dans les problèmes où la fréquence

d’alimentation est constante ce qui simplifie considérablement les calculs.

En plus, le choix d’un tel référentiel approprié pour la modélisation repose sur la

stratégie de commande appliquée et les grandeurs à commander.

II.3. Transformation de PARK

La transformation de Park consiste à appliquer aux courants, tensions, et aux flux un

changement de variable faisant intervenir l’angle entre l’axe d'une phase (Va) statorique et le

système d’axe (d, q), elle est définie par.


26

2

1

2

1

2

1

)3/2sin()3/2sin(sin

)3/2cos()3/2cos(cos

.3

2][

pA (II.17)

L’angle dans la matrice de Park Ap prend la valeur

( s) pour les grandeurs statoriques et ( s - r) pour les grandeurs rotoriques.

D’autre part :

2

1)3/2sin()3/2cos(

2

1)3/2sin()3/2cos(

2

1sincos

.3

2][ 1

pA (II.18)

II.3.1. Application de la transformation de PARK

En appliquant la transformation de Park aux équations de la machine asynchrone à

double alimentation dans le repère quelconque (équations (II.2), (II.3)). Alors le modèle de la

machine est obtenu en tenant compte des composantes homopolaires sous la forme suivante :

dqPdqPdqP Adt

diARVA

111 ][][][][][ (II.19)

dqPdqdqdq Adt

d

dt

diRV

1][][][][ (II.20)

dt

dA

dt

dA PP

01

10]][[][ 1

(II.21)

Tel que :

Pour les grandeurs statoriques : = s

Pour les grandeurs rotoriques : = s- r

En remplaçant la relation (II.9) dans (II.10) on obtient le modèle biphasé équivalent suivant :

q

d

qq

d

q

dd

dt

d

dt

diRV

dt

d

dt

diRV

.

.

(II.22)


27

A partir de ce qui précède on tire les équations suivantes :

drms

qr

qrrqr

qrms

dr

drrdr

dss

qs

qssqs

qss

ds

dssds

dt

diRV

dt

diRV

dt

diRV

dt

diRV

)(.

)(.

.

.

(II.23)

Avec:

rsrs

rscoor

s

s

scoor

dt

d

dt

d

dt

d

dt

d

)(

L’équation (II.18) représente le modèle de la machine asynchrone à double alimentation

dans le repère ),( qd lié au champ tournant.

En appliquant la transformation de Park pour établir les relations entre les flux d’axes

),( qd et ceux des axes ),,( cba on obtient :

rPdqr

sPdqs

A

A (II.24)

Pour le stator :

dqrPsrPdqsPsPdqs

rsrssPdqs

iAMAiALA

iMiLA

11

(II.25)


28

Pour le rotor :

dqsPsrPdqrPrPdqr

ssrrrPdqr

iAMAiALA

iMiLA

11

(II.26)

Après un calcul prolongé et fastidieux des équations (II.20) et (II.21) on obtient le

système matriciel suivant :

rrsr

rrsr

srss

srss

qr

dr

qs

ds

MlM

MlM

MMl

MMl

0)(2/30

00)(2/3

)(2/300

02/30

qr

dr

qs

ds

i

i

i

i

(II.27)

Pour :

ss MlL S : inductance cyclique statorique.

rr MlL r : inductance cyclique rotorique.

srML .2/3m : inductance mutuelle cyclique entre l’enroulement du stator et

celui du rotor

On obtient :

qr

dr

qs

ds

=

rm

rm

ms

ms

LL

LL

LL

LL

00

00

00

00

qr

dr

qs

ds

i

i

i

i

(II.28)

II.4. Expression du couple

On a : i .V i .V P qsqsdsdss

En remplaçant les tensions par leurs valeurs, on obtient :

emejss

dsqsqsdssqsqsdsdsqsdsss

qsdssqsqsqssdsqssdsdsdsss

iiidt

di

dt

diiR

iidt

diRii

dt

diR

)..()..()(

........

22

22

(II.29)


29

)..(

..

)( 22

dsqsqsdssem

qsqsdsdse

qsdssjs

ii

idt

di

dt

d

iiR

(II.30)

js : Les pertes joule du stator.

e : L’énergie électromagnétique transitoire.

em : La puissance électromagnétique.

A partir de la relation qui donne l’énergie électromagnétique en fonction du couple :

esem C. (II.31)

On distingue l’expression du couple :

)..(. dsqsqsdse iipKC (II.32)

Les puissances au stator et le rotor sont données comme suit :

)(

)(

sss

sss

iVQ

iV (II.33)

)(

)(

rrr

rrr

iVQ

iV (II.34)

II.5. Fonctionnement moteur

Les équations de moteur les mêmes équations générales de la MADA.

En utilisant les équations suivantes :

ssssss jdt

diRV ... (II.35)

rsrrrr jdt

diRV )(. (II.37)

Les équations des flux restent invariantes quelque soit le référentiel.


30

(Equation Rigides)

(II.38)

rrsr iLiM .. (II.39)

Equation du couple électromagnétique

Le couple électromagnétique développé par la machine est donné par la formule suivante :

).(

ss

emem

e imppC

(II.40)

Equation mécanique de la machine

Le mouvement de rotation de la machine, chargée par un couple résistant Cr et ayant un

coefficient de frottement ‘f` supposé linéaire, est régie par l’équation d’équilibre des solide

en rotation qui suit :

fdt

dJCC re (II.41)

On passe au domaine Laplacien pour trouver la fonction de la machine

re CC :

fsJCC re

. (II.42)

Simulation de la machine implantée vectoriellement

Après avoir abouti aux équations de la machine dans le référentiel commun, il est

commode d’intégrer les éléments dérivés (flux) et réécrire les équations comme suit :

sssssss jiRVdt

d... (II.43)

ssrrrrr jiRVdt

d)(. (II.44)

Les courants seront exprimés par les flux à partir des équations rigides :

rss AAi .. 1211 Les ijB sont les éléments de la matrice inverse de

r

s

LM

MLB

rsr AAi .. 2221

rsss iMiL ..


31

Figure (II.2) : Modèle vectoriel de simulation (Moteur)

II.6. Fonctionnement génératrice [7]

L’adoption des conventions « générateur » au stator et « récepteur» au rotor donne lieu

au changement de signe sur les courants tels que :

ss ii :générateur,

rr ii : Récepteur

s

B11

B12

B21 B22


32

II.6.1. Les équations électriques du stator et le rotor dans le repère qd ,

ms

rq

rqrrq

ms

rd

rdrrd

sds

sq

sqssq

sqs

sd

sdssd

dt

diRV

dt

diRV

dt

diRV

dt

diRV

.

.

..

..

(II.45)

II.6.2. Les équations magnétiques du stator et le rotor dans le repère qd ,

sqrsrqrrq

sdrsrdrrd

rqsrsqssq

rdsrsdssd

iMiL

iMiL

iMiL

iMiL

..

..

..

..

(II.46)

L’équation de tension du stator utilisée pour l’expresion suivants :

sss

sss jdt

diRV

... (II.47)

ss iRV . (II.48)

On comparent les deux équations (II.47) et (II.48) :

ssss

ss iRjdt

diR ....

(II.49)

On en déduit :

ssssss jiRiR

dt

d

.... (II.50)

sssss jiRR

dt

d

..)( (II.51)


33

(Equation Rigides)

(II.52)

rrsr iLiM .. (II.53)

L’expression de la puissance active et réactive est donnée par :

)..(2

3

)..(2

3

sqsdsdsqs

sqsqsdsds

iViVQ

iViV

(II.54)

)..(2

3

)..(2

3

rqrdrdrqr

rqrqrdrdr

iViVQ

iViV

(II.55)

L’expression du couple :

)..( sdrqsqrd

s

e iiL

mPC (II.56)

Figure (II.3) : Modèle vectoriel de simulation (Génératrice)

rsss iMiL ..

s

r


34

II.7.conclusion

Dans cette étude de modélisation nous a permis de présenter les fondements sur la

MADA, Le modèle de la machine asynchrone à double alimentation présenté dans ce chapitre

nous ont permis l’analyse de cette machine dans les deux modes de fonctionnement (Moteur,

génératrice) en régime dynamique. Ainsi sa modélisation sous forme d'équations

mathématiques.

Chapitre III Simulation de la MADA

35

III.1.Introduction

Nous allons étudier la machine asynchrone double alimentée (MADA) à travers son

modèle mathématique de Park, basée sur les équations électromagnétiques et mécaniques de

cette machine, en simulant ce modèle, implanté vectoriellement, dans SIMULNK

(Matlab).On va effectuer plusieurs types d'alimentation sur ses deux armatures (stator et rotor)

et voir la validité de ce modèle par l'observation de la machine dans ces différents régimes.

III.2.Fonctionnement Moteur

Pour le fonctionnement moteur nous avons implanté les équations qui régissent ce

mode de fonctionnement dont les grandeurs sont transférées au repère commun (repère du

synchronisme) selon le schéma de simulation de la figure ci-dessous. Figure (III.1)

La machine sur laquelle nous avons fait nos essais de simulation:

Figure (III.1) : Schéma bloc de Simulation


36

III.2.1. Essai machine asynchrone (rotor en court circuit)

Dans cette étape nous avons alimenté le stator par une tension alternative de valeur efficace

Vs=220 V, et d’une fréquence constante Fs=50 HZ, le rotor étant en court circuit au démarrage, et

après que la machine établisse sa vitesse nominale nous avons chargé la machine avec sa charge

nominale Cr=25 N .m.

En visualisant les paramètres (is, ir, vitesse Ω et couple Ce) nous avons eu les courbes

représentée sur la figure (III.2) suivante :

Figure (III.2) : Essai machine asynchrone Charge nominale 25 N.m

Discussion :

La machine à vide s’approche de sa vitesse de synchronisme au bout d’un temps de

réponse petit (moins de 0,3 s) et elle parait stable même après application de la charge

nominale qui à fait diminuer légèrement la vitesse sans que la machine perde sa stabilité.

Les courant statoriques son normaux de l’ordre de 10 A et les courants rotoriques sont

d’une petite fréquence ce qui vérifie fr=g*fs. (g : le glissement de la machine< <1).

III.2.2.Injection d’une tension alternative au circuit du rotor

Dans cet essai nous avons démarré la machine dans son mode asynchrone et après

qu’elle avait établi sa vitesse nominale nous avons injecté une tension alternative dans son

circuit du rotor puis nous avons chargé la machine avec sa charge nominale (Cr=25N.m).

0 0.5 1 1.5 2-100

0

100

200

temps[s]

coup

le[N

.m]

0 0.5 1 1.5 20

500

1000

1500

temps[s]

vite

sse[

tr/m

in]

0 0.5 1 1.5 2-100

-50

0

50

100

temps[s]

cour

ant

stat

oriq

ue [

Is]

0 0.5 1 1.5 2-100

-50

0

50

100

temps[s]

cour

ant r

otor

ique

[Ir]


37

Nous avons enquêter par plusieurs valeurs de la tension et de la fréquence au rotor, et

finalement nous avons opté pour les valeurs : veff=35V, Fr= 3Hz qui donnaient de bon

résultat de fonctionnement illustré par les courbes des figures qui suivent.

Figure (III.3) : Injection la tension alternative (Après 0.5) Vr=35 ; Fr=3 HZ ; Cr=25 N.m ;

N=1411 tr/min (régime hypo synchrone

Figure (III.4) : Injection la tension alternative (Après 0,5s) Vr=35 V ; Fr=5 HZ ; Cr=25

N.m N=1350 tr/m (régime hypo synchrone)

0 0.5 1 1.5 20

500

1000

1500

2000

temps[s]

vite

sse[t

r/m

in]

0 0.5 1 1.5 2-100

0

100

200

temps[s]

coup

le[N

.m]

0 0.5 1 1.5 2-100

-50

0

50

100

temps[s]

cour

ant

stat

oriq

ue[I

s]

0 0.5 1 1.5 2-100

-50

0

50

100

temps[s]

cour

ant

roto

rique

[Ir]

0 0.5 1 1.5 20

500

1000

1500

2000

temps[s]

vite

sse[

tr/m

in]

0 0.5 1 1.5 2-100

0

100

200

temps[s]

coup

le[N

.m]

0 0.5 1 1.5 2-100

-50

0

50

100

temps[s]

cour

ant r

otor

ique

[Ir]

0 0.5 1 1.5 2-100

-50

0

50

100

temps[s]

cour

ant

stat

oriq

ue[I

s]


38

Figure (III.5) : Injection la tension alternative (Après 0,5s)

Vr= 35 V ; Fr=8 HZ ; Cr=25 N.m ; N=1260 tr/min (régime hypo synchrone)

Discussion

Sur la figure (3), représentant le régime hypo synchrone (la vitesse de rotation est

inférieure à la vitesse du synchronisme), on voit que la machine démarre au synchronisme

(N=Ns) et après l’alimentation du rotor par une tension alternative la vitesse baisse en dessous

de la vitesse du synchronisme ; ce qui est expliqué par les courants d’alimentation rotoriques

et tournant dans le même sens que le champ statorique, c’est le cas ou le rotor est en état de

fournir de l’énergie au réseau (fonctionnement moteur).

La machine maintient sa vitesse de rotation même après application de la charge

nominale (donc elle rejette la perturbation du couple résistant) et elle se comporte comme si

elle est commandée, en boucle ouverte de vitesse, par une alimentation au rotor.

On peut aussi varier la vitesse de rotation de la machine en modifiant la fréquence

dans le rotor ; la figure(4) montre un exemple de cette opération ou la vitesse est abaissé

jusqu'à 1350 tr/m par une variation de la fréquence rotorique de 3 HZ à 5HZ Cette variation

de fréquence rotorique est très limitée car la machine a montré une très haute sensibilité aux

variations de cette fréquence (rotorique) comme le montre la figure(5) là ou nous avons

0 0.5 1 1.5 20

500

1000

1500

2000

temps[s]

vite

sse[

tr/m

in]

0 0.5 1 1.5 2-100

0

100

200

temps[s]

coup

e[N

.m]

0 0.5 1 1.5 2-100

-50

0

50

100

temps[s]

cour

ant

stat

oriq

ue[I

s]

0 0.5 1 1.5 2-100

-50

0

50

100

temps[s]

coura

nt

roto

rque[I

r]


39

alimenté le rotor par une tension à 8 HZ (Perte de stabilité). Aussi on peut dire que la charge

joue un rôle d’aide à la stabilité de ce type de machine voir la figure (5).

Une autre méthode de variation de la vitesse de cette machine en inversant l’ordre des

phases d’alimentions dans le rotor de celle–ci ; donc on change le sens de rotation du champ à

une vitesse supérieur à celle du stator et de mener de ce fait la machine à tourner à une vitesse

supérieure à celle du synchronisme (régime hyper synchrone).

La figure (6) présente ce mode de fonctionnement ou l’application de la charge

nominale avec une tension de (Vreff =25 V, Fr=3 HZ) déstabilise la machine diminue et le

couple maximal devient plus faible. On peut récupérer cette diminution en augmentant la

tension du rotor dans les limites ou les courants statorique et rotorique ne prennent pas des

valeurs non admissibles dans les bobines de la machine. Un exemple est traité dans la figure

(7).

Figure (III.6) : Injection la tension alternative (Après 0,5s) Vr= 30 V ; Fr=3 HZ ; Cr=25

N.m ; (régime hyper synchrone)

0 0.5 1 1.5 20

500

1000

1500

2000

temps[s]

vite

sse[

tr/m

in]

0 0.5 1 1.5 2-100

0

100

200

temps[s]

coup

le[N

.m]

0 0.5 1 1.5 2-100

-50

0

50

100

temps[s]

coura

nt

sta

torique[I

s]

0 0.5 1 1.5 2-100

-50

0

50

100

temps[s]

courn

t ro

torique[I

r]


40

Figure (III.7) : Injection la tension alternative (Après 0,5s) Vr= 50 V ; Fr= 3 HZ ; Cr=25

N.m ; (régime hyper synchrone) N 1600 tr/min

III.2.3.Injection d’une tension continue

Après établissement du régime permanent en asynchrone nous avons injecté une tension

continue. Nous avons obtenu les résultats de la figure (III.8).

Figure (III.8) : Injection la tension continus (Après 1s) Vr= 30 V ; Fr= 3 HZ ; Cr=25

N.m ; (l’asynchrone synchronisme) N=1500 tr/min

0 0.5 1 1.5 2-100

0

100

200

temps[s]

coup

le[N

.m]

0 0.5 1 1.5 2-100

-50

0

50

100

temps[s]

coura

nt

stato

rique[I

r]

0 0.5 1 1.5 2-100

-50

0

50

100

temps[s]

cour

ant

roto

rique

[Ir]

0 0.5 1 1.5 20

500

1000

1500

temps[s]

vite

sse[

tr/m

in]

0 0.5 1 1.5 2-100

-50

0

50

100

temps[s]

cour

ant

roto

rique

[Ir]

0 0.5 1 1.5 2-100

0

100

200

temps[s]

coup

le[N

.m]

0 0.5 1 1.5 2-100

-50

0

50

100

temps[s]

cour

ant

stat

oriq

ue[I

s]

0 0.5 1 1.5 20

1000

2000

temp[s]

vite

sse[

tr/m

in]


41

Discussion

Cette étape consiste comme nous l’avons déjà dit à alimenté le rotor bobiné par une

tension continue mais après un démarrage en court-circuit ; ce type d’alimentation qui semple

beaucoup à celui d’une machine synchrone.

A partir des courbes de la figure (III. 9) on voit que la vitesse atteinte la valeur 1500tr/min la

machine maintient la même vitesse de rotation du synchronisme et fonctionne dans l’aspect

d’une machine synchrone appelé l’asynchrone synchronisé.

L’application de la charge sur l’arbre de la machine n’a pas perturbé la stabilité de cette

derrière et l’a laissé tourner à la vitesse de synchronisme.

Les courants dans le stator ont des valeurs normales et alternatives comme dans tous

les essais qui précédent, par contre les courants rotoriques sont continus et des valeurs

normales après l’injection du continu.

III.3.Fonctionnement Génératrice

Le schéma de simulation la machine implanté vectoriellement et présenté par la Figure III.10

Figure (III.10) : Schéma bloc de Simulation de la génératrice


42

III.3.1.Fonctionnement à Ωm = 150 rad /s, Vr=16V, Fr=2

Dans cet essai nous avons tourner la génératrice GADA à une vitesse de 150 rad/s en

alimentant le circuit du rotor par une tension de Vr=16 V et une fréquence Fr=2 Hz afin que la

machine débite une tension statorique nominale de l’ordre de 220 V.

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1-400

-200

0

200

400

Tensio

n S

tato

rique

3 p

hasé

0 0.2 0.4 0.6 0.8-400

-200

0

200

400

Tensio

n S

tato

rique V

sa

0.4 0.42 0.44 0.46 0.48 0.5-400

-200

0

200

400

Tensio

n S

tato

rique V

sa

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1-4

-2

0

2

4

Coura

nt

Roto

rique

3 p

hasé

0 0.2 0.4 0.6 0.8-4

-2

0

2

4

Coura

nt

Roto

rique I

ra

0.4 0.42 0.44 0.46 0.48 0.5-4

-2

0

2

4

Coura

nt

Roto

rique I

ra

Figure (III.11) : Les tensions statoriques et courants et rotoriques.

On observe dans cet essai et a partir de la courbe de la figure (Fig III.11) que la tension

et le courant débités sur une charge résistive de 100 Ω évoluent exponentiellement dans un

régime transitoire très court puis se stabilisent en régime permanent aux valeur Vs=220 V et

Is≈2 A.

Afin d’observer les variations des grandeurs de la GADA dans les différents modes de

fonctionnement, nous avons procédé par quelque essai en variant une grandeur rotoriques et

voir son influence sur la tension et puissance statoriques.

III.3.2. Essai 1: Variation de Vr : (Ω = 150, Fr=2 Hz)

dans cet essai, nous avons alimenté le rotor par la tension Vr=16 V et à l’instant T=1s

on augmente cette tension à la valeur Vr=20 V en gardant fr=2 et une vitesse d’entrainement

Ω=150 rad/s.Nous avons eu les courbes de la figure (Fig.III.12).


43

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2-300

-200

-100

0

100

200

300

tensio

n s

tato

rique V

sa (

Volt)

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2-4

-2

0

2

4

Coura

nt

sta

torique I

s(A

)

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 20

500

1000

1500

Puis

sance a

ctive P

s (

Watt

)

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2-1

-0.5

0

0.5

1x 10

-12

Puis

sance r

eactive Q

s

Figure (III.12) : variation la tension Vr=16:20 V,et Fr=2 Hz et Ω=150 rad/s.

On remarque d'après la figure précédente que la variation de la tension rotorique

entraine un augmentation considérable dans les puissances statoriques (la puissance Qs est

pratiquement nulle car la charge choisie est purement résistive. la tension Vs et le courant Is

est affecté ainsi par cette variation de la valeur vs=220 à Vs≈250 V.

III.3.3. Essai 2: Variation de la vitesse : (Fr=2 Hz, Vr=16 V)

Maintenant on va garder la valeur de la tension Vr=16 V à une fréquence Fr=2Hz

main on change la vitesse de rotation de la machine de 150 rad/s à 165 rad/s et on fait nos

observations sur les grandeurs statoriques représentées sur la figure ci-dessous.

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2-300

-200

-100

0

100

200

300

Tensio

n s

tato

rique V

sa (

Volt)

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2-3

-2

-1

0

1

2

3

4

coura

nt

sta

torique I

sa (

A)

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 20

200

400

600

800

1000

puis

sance a

ctive P

s (

Watt

)

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2-1

-0.5

0

0.5

1x 10

-12

puis

sance r

eactive Q

s

Figure (III.14) : variation de la vitesse Ω=150 :165 rad/s, Vr=16V Fr=2 Hz.


44

On constate dans cette partie que la variation de la vitesse de rotation se repercute sur

les grandeurs du stator et qu la puissance a augmenté en augmentant la vitesse mais pas de la

meme sensibilité que pour l’essai precedent (variation de Vr). de meme pour la tension qui est

elevée de quelque volt par rapport à celle de la variation de Vr où la tension Vs à augmenté

beaucoup plus.

III.3.4.Essai 3 : Variation de la fréquence Fr=2 : 4 Hz, Vr=16 Ω=150 rad/s

ce dernier essai concerne la variation de la frequence de la tension rotorique que nous

allons variée à l’instant t=1s en fixant les autre grandeur rotorique et voir l’influence sur Vs,

Is et Ps.

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2-400

-200

0

200

400

Tensio

n s

tato

rique V

sa (

Volt)

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2-4

-2

0

2

4

Coura

nt

sta

torique I

sa (

A)

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 20

200

400

600

800

1000

Puis

sance a

ctive P

s (

Watt

)

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2-1

-0.5

0

0.5

1x 10

-12

Puis

sance r

eactive Q

s

Figure (III.15) : variation de la fréquence Fr=2 : 4Hz Vr=16 V Ω=150 rad/s

Selon les courbes de la figure ci-dessus la machine présente une très grande sensibilité

à la variation de la fréquence rotorique et une légère augmentation a fait diminuer la puissance

fournie par la génératrice d’une quantité très importante.

III.4.Conclusion

Dans ce travail nous avons observé et essayé de faire fonctionner la machine double

alimentée dans de différents régimes et observer son comportement dans ces différents cas a

fin de valider le modèle mathématique que nous venons de herbillé à cette machine au début

de ce travail.

Au cours des essais exercés sur cette machine nous avons observé que cette dernière

ne peut démarrer en double alimenté et qu'elle doit être démarrée en court-circuit. Nous avons


45

vu que la variation de la vitesse de cette machine est fonction de la fréquence de la tension

d'alimentation du rotor: plus qu'on augmente cette fréquence plus que la vitesse baisse; la

machine à montrer une sensibilité aux variations des paramètres d'alimentation rotorique et

qu'elle peut perdre sa stabilité par un mauvais choix de l'amplitude ou de la fréquence

rotoriques.

En tournant à une vitesse supérieure à la vitesse synchrone (hyper synchrone) la

machine perd une valeur de son couple maximale donc sa capacité de charge diminue. Nous

avons aussi constaté que la charge était un paramètre stabilisant pour ce type de machines.

Son fonctionnement est similaire à une machine synchrone lors de l'injection d'une

tension continue au rotor.

Chapitre IV Commande vectorielle des puissances active et réactive de la GADA

46

Axe du Stator

Axe du rotor

Axe d

Axe q

IV.1.Introduction

La commande vectorielle est l’une des techniques les plus utilisées pour la commande

des machines électriques. Elle repose sur une loi de commande conduisant à une

caractéristique de réglage similaire à celle d’une machine à courant continu à excitation

séparée. Pour le cas du contrôle vectoriel de la GADA, il sera question de maîtriser les

échanges d’énergie et notamment les transferts de puissances active et réactive envoyées sur

le réseau. Pour le cas de ce travail, le référentiel (d,q) est callé sur le flux statorique. La

commande concerne, bien entendu, les puissances renvoyées sur le réseau, donc du coté du

stator (convention générateur) et par conséquent le rotor sera considère comme un organe de

commande (convention récepteur).

IV.2.Principe de la commande à flux oriente

Dans ce travail, il sera exposé le développement de la commande vectorielle à flux

statorique orienté de la GADA. Ainsi, comme il est montré dans la figure (IV.1), le flux sera

callé sur l’axe (d) et la tension du stator sur l’axe (q), cette dernière contrainte est favorable

pour disposer d’un modèle de commande simplifié.

Figure(IV.1) : Orientation du flux statorique


47

IV.3.Application de la commande vectorielle a la GADA

Le modèle biphasé équivalent de la GADA exprimé dans le référentiel ),( qd est donné

par le système d'équations différentielles suivant:

Les équations électriques:

drms

qr

qrrqr

qrms

dr

drrdr

dss

qs

qssqs

qss

ds

dssds

dt

diRV

dt

diRV

dt

diRV

dt

diRV

)(.

)(.

.

.

(IV.1)

Les équations magnétiques:

qssrqrrqr

dssrdrrdr

qrsrqssqs

drsrdssds

iMiL

iMiL

iMiL

iMiL

(IV.2)

Les puissances actives et réactive du coté statorique sont données par les expressions

suivantes:

qsdsdsqssss

qsqsdsdssss

iViViVQ

iViViVP (IV.3)

La contrainte d'orientation du flux statorique permet d'écrire 0 qs et

sds (avec l'hypothèse d'un flux statorique constant). Ainsi à partir de (IV.3), on obtient

les expressions suivantes :

qr

s

qs

ss

qs

dr

s

ds

iL

Mi

L

Vi

L

Mi

(IV.4)


48

Si l'on néglige la résistance du stator, ce qui est une hypothèse valable pour les

machines de moyennes et grandes puissances utilisées dans l'énergie éolienne. En tenant

compte de l'orientation du flux et de la tension du stator (valeur constante, imposé par le

réseau) selon la figure (IV.1), on peut récrire d'après les deux premières équations du

l'équation (IV.1) ce qui suit:

sssqs

s

ds

VV

dt

dV

0 (IV.5)

D’où:

s

ss

V

(IV.6)

En injectant (IV.6) dans (IV.2), on aura

iqrL

L

VMiL

rqr

ss

sdrrdr

(IV.7)

Avec :rs LL

M

2

1 , coefficient e dispersion de la machine.

En remplaçant les expressions (IV.6) et (IV.7) dans (IV.3), on obtient.

ss

s

sdrs

s

s

qrs

s

s

L

VViV

L

MQ

iVL

MP

(IV.8)

Il ressort de l'expression (IV.8) que le contrôle des puissances active et réactive au stator

est découplé. La puissance active au stator produite par la machine est contrôlée par la

composante qri . Si la tension et la fréquence sont imposées par le réseau, la puissance


49

réactive peut être contrôlée par la composante dri , (éventuellement contrôlé à zéro pour

obtenir un facteur de puissance unitaire au stator).

En remplaçant (IV.7) dans les expressions des tensions rotoriques dans le système d'équations

(IV.1) on aura:

s

s

drrs

qr

rqrrqr

qrrs

dr

rdrrdr

L

VMgiLg

dt

diLiRV

iLgdt

diLiRV

(IV.9)

D'après (IV.9), la commande vectorielle de la GADA revient alors à contrôler les deux

puissances s et sQ par les composantes drV et qrV .A partir des équations (IV.8) et (IV.9), on

peut établir le schéma bloc de la GADA, voir figure (IV.2).

Figure (IV.2) : Schéma bloc de la GADA sous les contraintes du flux et

de la tension orientée


50

Si l’on observe le schéma de la figure (IV.2), on s’aperçoit que les courants rotorique sont liés

aux puissances actives et réactives par le terme s

s

L

MV.le modèle (IV.9) et non linéaire à cause des

termes de couplage ( qrrs iLg ) et ( drrs iLg ).Ces termes de couplage considérés comme des

perturbations à compenser pour obtenir une commande découplée ; i.e. en éliminant les interactions

entre la commande des puissances directe et en quadrature [4].

VI.3.1. Calcul des paramètres du régulateur PI [3]

Le régulateur PI utilisé pour le réglage des puissances active et réactive, offre

plusieurs avantages notamment la rapidité et la simplicité à mettre en ouvre, ainsi qu'il offre

des performances acceptables à la régulation du système considéré.

Dans la littérature, il existe plusieurs méthodes de la conception des régulateurs PI. Dans

notre travail, nous nous intéressons à la méthode de conception qui est basée sur la

compensation de la constante de temps du régulateur avec celle du processus de la grandeur à

réguler.

Figure (IV.3): Schéma bloc du système de régulation

La figure (IV.3) montre un système de réglage de chaque puissance au niveau du stator

de la MADA en boucle fermée par un régulateur PI. Dans ce cas, la fonction de transfert de

chaque puissance est déduite à partir du modèle de la MADA en tenant compte de l'équation

(IV.14). La fonction de transfert en boucle ouverte (FBO) du système de régulation de la figure

(IV.3) s'écrit comme suit :

S

KK i

p rsrs

sq

LSLRL

VM

.

Xref X


51

sL

R

LL

VM

K

s

K

Ks

F

r

r

rs

s

p

p

i

BO

(IV.10)

La méthode de compensation des pôles consiste à éliminer le zéro de la fonction de

transfert et ceci nous conduit à l'égalité suivante:

r

r

p

i

L

R

K

K (IV.11)

Notons toutefois ici que la compensation des pôles n'a d'intérêt que si les paramètres

de la machine sont connus avec une certaine précision car les gains des régulateurs dépendent

de ces paramètres.

Après la compensation, on obtient la fonction FBO suivante :

sLL

VMKF

rs

sp

BO

(IV.12)

Ce qui nous donne la fonction de transfert en boucle fermée suivante:

sFBF

1

1 (IV.13)

Avec :

sp

rs

VMK

LL

(IV.14)

Est le temps de réponse du système que l'on fixe préalablement. Dans ce cas, les gains des

régulateurs PI sont exprimés en fonction des paramètres de la machine et du temps de réponse

comme suit [3]:

s

sr

i

s

rs

p

VM

LRK

VM

LLK

(IV.15)


52

IV.4.Commande directe

Dans le contrôle vectoriel direct, l’idée sur la régulation consiste à contrôler

indépendamment et directement les puissances sP et sQ de la GADA, dans lequel on

négligera Les termes de couplages. Le schéma de la figure (IV.3) présente le principe de la

commande dite directe [4].

Figure (IV.3) : Schéma de principe de la commande directe

IV.5 Simulation et Résultats

Pour valider cette théorie de commande nous avons simulé cette commande dans

l’environnement Matlab en utilisant la même machine étudiée dans la chapitre précédent ; le

schéma de simulation du contrôle des puissances de la GADA par la méthode d’orientation du

flux statorique commande direct est donnée sur la figure (IV.4) suivante :

Régulateur_PS

Mesure de puissance

active et réactive

Régulateur_QS

GIDA

Psref

Qsref

Psmes

Qsmes

Park

inverse


53

Figure (IV.4) : la commande vectorielle des puissances Actives et réactives de la GADA

Essai 1 :

Dans cet essai nous avons proposé un profil de puissances active et réactive de

références souhaité fournie par la GADA qui est représenté sur la figure suivante :

0 1 2 3 4 5 6-1

-0.8

-0.6

-0.4

-0.2

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1x 10

4

Pu

issa

nce

active

de

re

fere

nce

Ps R

ef (W

att)

0 1 2 3 4 5 6-1

-0.8

-0.6

-0.4

-0.2

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1x 10

4

Pu

issa

nce

re

active

de

re

fere

nce

Qs R

ef (V

ar)

Ps Ref Qs Ref

Figure (VI.5) : profile des puissances active et réactive de références


54

Les résultats obtenus sont résumés dans la figure ci-dessous :

0 1 2 3 4 5 6-1

-0.5

0

0.5

1

1.5x 10

4P

uis

sa

nce

active

Ps (

Wa

tt)

0 1 2 3 4 5 6-1

-0.5

0

0.5

1

1.5

2x 10

4

Pu

issa

nce

Re

active

Qs (

Va

r)

Ps Qs

Figure (IV.6): Les puissances active et réactive statoriques fournies par la GADA

On observe a partir de ces courbes l’efficacité de cette commande où les puissances mesurées

au borne du stator Ps et Qs suivent correctement leurs consignes Psref et Qsref et répondent avec un

temps de réponse très petit.

0 1 2 3 4 5 6-50

-40

-30

-20

-10

0

10

20

Co

mp

osa

nte

Vrq

* d

e la

te

nsio

n r

oto

riq

ue

de

co

mm

an

de

0 1 2 3 4 5 6-50

-40

-30

-20

-10

0

10

20

Co

mp

osa

nte

Vrd

* d

e la

te

nsio

n r

oto

riq

ue

de

co

mm

an

de

Vrq Ref Vrd Ref

Figure (IV.7): Les composantes de tension rotorique Vref


55

Il parait clair de ces courbes que la composante Vrq varie de la même allure que la puissance

active et quelle est la composante responsable sur le contrôle de cette puissance dans la commande par

orientation du flux statorique de même pour la variation de la composante Vrd et la puissance réactive.

Essai 2 :

Dans cet essai on veut voir l’influence des termes de couplage que nous avons négligé dans la

commande direct des puissances. Pour cela on va effectuer des variations des puissances de références

dans des instants différents. Nous avons abouti aux résultats suivants.

Figure (IV.8) : Les puissances active et réactive statoriques,la GADA

On observe sur les courbes de la figure (IV.8) que lorsque nous avons varié à t=1s la

puissance active de Ps=-3000 Watt à la valeur -4000 Watt, la puissance réactive à subit un

petit pique dans un régime transitoire très court puis se stabilise sur la valeur consigne et cela

à cause des termes de couplage entre Vrd et Vrq déjà explique dans le schéma bloque de la

figure (IV.2).

IV.6. Conclusion

Dans ce chapitre, nous avons évalué et examiné par simulation les performances et la

robustesse des différents systèmes de régulations des puissances active et réactive au niveau

du stator de la MADA en mode générateur pour un fonctionnement à vitesse constante et

variable. D'après les résultats obtenus, nous avons constaté que la méthode directe de réglage

des puissances présente la simplicité à mettre en œuvre, ainsi que de hautes performances

dans le cas d'un fonctionnement à vitesse constante.

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3-5000

0

5000

10000

15000

20000

puis

sance a

ctiveP

s

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3-5000

0

5000

10000

15000

20000

puis

sance r

éactive Q

s


56


Les travaux présentés dans ce mémoire ont essentiellement porté sur l’étude de

la modélisation de la machine asynchrone double alimentée moteur et génératrice.

Nous avons présenté la machine asynchrone double alimentée via deux différentes

structures fonctionnement moteur et fonctionnement génératrice.

On a d’abord présenté dans le premier chapitre des différentes structures de la

machine asynchrone double alimentée.

Ensuite on a modélisé la MADA et la GADA en utilisant le modèle de Park, La

modélisation du moteur asynchrone double alimentée par les équations d’état dans la

référentiel (d,q) nous a été très bénéfique, du fait qu’elle nous amène de conclure que,

le moteur asynchrone double alimentée peut être commandé en utilisant la

transformation de Park (d,q).

La modélisation nous a permis de simuler la machine et d’en déduire les lois de

commande en manipulant les équations décrivant le comportement de la machine.

Ensuite nous avons fait des testes de simulation pour les deu types de la machine

(MADA et GADA).

Finalement nous avons fait la commande vectorielle appliqué à la génératrice

asynchrone double alimentée (GADA) Les résultats de simulation obtenus montrent

bien les performances de la commande vectorielle au point de vue précision, stabilité

et robustesse.

Perspective :

Ce travail pourra être amélioré et avoir des perspectives en considérant :

Application avec convertisseurs.

Application d’autre technique de commande.

الملخص

في هذا العول قونا بذراست الآلت اللاتزاهنيت هضاعفت التغذيت بذأنا بذراست نظزيت تن قونا بالنوذجت الزياضيت للواكنت

MADA) ) قونا بذراست هحاكاة لهذه الآلت في )الاستطاعت، العزم، السزعت ،التىتز والتيار( و هن أجل الاختبار لنظام استخزاج،

)تيار، تىتز ، عزم و استطاعت)الوويزة لهذه الآلت هن لاستخزاج الونحنياث(MATLAB / SIMULINK)البزناهج الوسوى

وفي الأخيز أنشأنا ها يسوى بالتحكن في الاستطاعت و ضبطها في نفس البزناهج وهن اجل الوقارنت بين الاستطاعت الوقاست و

(تىتز، استطاعت فعالت و رديت )الاستطاعت الوزجعت قونا باستخزاج الونحنياث الوناسبت هن

Résumé

Parmi les différents types de moteurs asynchrones alternatifs, on trouve la machine asynchrone

double alimentée qui est devenu un choix très populaire dans la technologie d'entraînement au cours

des dernières années en raison de certaines de ses propres caractéristiques avantageuses.

La présente étude a pour deux objectifs, en premier lieu est de la modélisation de la machine

asynchrone double alimentée est le deuxième objectif c'est la commande directe du cette machine

finalement on termine cette étude par des résultats de simulation obtenus dans l’environnement

MATLAB / SIMULINK.

Abstract

Among the various types of alternate asynchronous motors, finds of it the machine induction

doubles fed became a very popular choice in the technology of drive during the last years because of

some of its own advantageous characteristics.

The present study has for two objectives, the first one is modeling of the asynchronous machine

doubles fed is the second objective if the direct order of this machine finally finishes of it this study

by results of simulation obtained in environment MATLAB/SIMULINK.

Bibliographie

57

[1] AKKARI NADIA, <Contribution a l’alimentation de la Robustesse de la

Commande d’une Machine Asynchrone a Double Alimentation >, Thèse de Doctorat,

Université de Batna, 02 juin 2010.

[2] Elbia.Yousef, <commande Floue Optimisée d’une Machine Asynchrone à double

alimentation et à flux orienté>, Thèse Magistère, Université de Batna, 15 Juin 2009.

[3] Abdelhakim.Dendouga, <Contrôle Des Puissances Active et Réactive de la

Machine a Double Alimentation (DFIM)>, Thèse de Doctorat, Université de Batna,

10 février 2010.

[4] Rihani Lazhar, <Modélisation et commande de la génératrice à induction double

alimentée couplée sur un réseau électrique>, Thèse Magistère, Université de Batna, 19

Janvier 2012.

[5] R.Abdessemed et M.Kadjoudj, <Modélisation Des Machines électriques>,

Université de Batna ,1997.

[6] N.Goléa, <commande vectorielle>, cours, Université de Batna, 2004.

[7] Abdelhakim.Dendoug, < commande par mode glissant de la machine à double

alimentation alimenté par un onduleur>, Thèse Magistère, Université de Batna,

[8] M.S Nait-Said, <Modélisation Vectorielle d’une Machine à Courant Alternatif

Triphasée & Symétrique>, Note de Cours du Module Modélisation Destiné aux

Etudiant de Post Graduation, Université de Batna.

[9] Said Drid, <Contribution à la Modélisation et à la Commande Robuste d’une

Machine à Induction Double Alimentée à Flux Orionte avec Optimisation de la

Structure d’alimentation>, Chapitre II, Thèse de Doctorat, Université de Batna, 2005.

Annexe

57

ANNEXE Paramètres de la MADA

Paramètres Valeurs

Puissance nominale 4 KW

Tension nominale 220/380 V

Fréquence nominale 50 Hz

Nombre de paires de pôles 2

Couple nominal 25 N.m

Résistance statorique 1.2 Ω

Résistance rotorique 1.8 Ω

Inductance statorique 0.1568 H

Inductance rotorique 1.568 H

Moment d’inertie 0.07 [kg.m2].

Inductance mutuelle 0.15 H

Coefficient de frottement 0.001 [N.m.s].

Vitesse nominale 1500 tr/min

Étude et simulation de la machine asynchrone double

Documents