SYSTEME ELECTRIQUE

Ce cours permet aux étudiants de mobiliser les compétences acquises en automatique et en modélisation des machines électriques pour concevoir des variateurs de vitesse destinés aux machines électriques alimentées par onduleurs.

Pour atteindre cet objectif, le premier chapitre présente le principe de la commande d’une machine à courant continu, qui constitue la base de la commande des machines électriques triphasées. Un rappel des différents modèles des machines synchrones et asynchrones est effectué, en précisant les limitations de leur utilisation pour la synthèse de lois de commande.

Ensuite, à l’aide de la transformée de Park, des modèles dédiés à la commande des machines synchrones et asynchrones sont présentés, en détaillant les particularités de chaque type de machines. Ces modèles servent de base pour la conception de la commande dans les variateurs de vitesse pour les différentes machines. Les méthodes de synthèse des boucles de régulation (couple électromagnétique, vitesse, position) sont exposées, en discutant les limitations imposées par la machine (limitation en courant) et par l’onduleur (tension limitée). Des méthodes de modulation de largeur d’impulsion (MLI) pour la commande de l’onduleur par les régulateurs continus sont également présentées.

Enfin, la possibilité d’atteindre différents points de fonctionnement dans le plan couple-vitesse est abordée, en détaillant les stratégies de calcul des références pour les deux types de machines. Les problématiques spécifiques au pilotage en haute vitesse sont introduites.

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Le GOUPIL est un petit véhicule utilitaire électrique utilisé pour des applications industrielles, municipales ou logistiques. Sa simplicité mécanique et sa chaîne de propulsion 100 % électrique en font un excellent support pédagogique pour l’étude des systèmes électromécaniques et énergétiques.

Les étudiants baseront tout d'abord leur analyse sur l'étude du véhicule et sur l'acquisition de données fournies par l'OBD (on-board diagnostics). Ils seront ensuite chargés de la modélisation de l'ensemble des éléments constituants de la chaîne de propulsion, en se répartissant le travail en sous-groupe.

Ils devront ainsi mettre en pratique des compétences de communication et d'organisation pour aboutir à une comparaison de leur modèle avec le véhicule existant, d'analyser le modèle et proposer d'éventuelles solutions d'amélioration.

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