Modélisation et commande de la machine synchrone à réluctance variable: prise en compte de la saturation magnétique

This thesis deals with modeling and control of a synchronous reluctance machine. The proposed model takes into account the magnetic saturation. This model is based on the modified Park’s equations. The magnetic saturation is modelled by a single variable coefficient versus all currents flowing in the machine. The model presents the main advantage to have only measurable electrical parameters.The second part is dedicated to the validation of the saturated model. We compared the simulation results with the experimental ones. We studied the case when the machine is connected directly to the network, and when the machine is controlled by vector control. For vector control, we studied the effects of saturation on the dynamics and the steady state conditions. The third part focuses on the development of two control strategies for the steady state operation. The first strategy provides maximum torque for a given current. The control law is derived from the equations of the saturated model. The second strategy is to optimize the performance of the machine. For this, we seek the minimum of power consumption by using optimization algorithms (Fibonacci and golden section). The experimental results showed the feasibility of optimum search online from a system using a DSP (Digital Signal Processor)Ce mémoire porte sur la modélisation et la commande d’une machine synchrone à réluctance variable présentant une cage au rotor. La première partie est consacrée au développement d’un modèle prenant en compte les effets de la saturation magnétique des matériaux. Ce modèle est basé sur une modification des équations de Park. La saturation magnétique est modélisée par un coefficient variable en fonction de l’ensemble des courants circulants dans la machine. Le modèle présente l’avantage de ne faire apparaître que des paramètres électriques mesurables.La deuxième partie est consacrée à la validation du modèle saturé. Pour cela, nous avons comparé des résultats de simulation avec des résultats expérimentaux. Nous avons étudié le cas où la machine est directement reliée au réseau et le cas où la machine est pilotée en commande vectorielle. Dans le cas de la commande vectorielle, nous avons étudié les effets de la saturation sur la dynamique et sur le régime permanent pour une commande en couple et une commande en vitesse. La troisième partie porte sur le développement de deux stratégies de commande pour le régime permanent. La première stratégie permet d’obtenir le couple maximal pour un courant donné. La loi de commande est obtenue à partir des équations du modèle saturé. La deuxième stratégie consiste à optimiser le rendement de la machine. Pour cela, nous recherchons le minimum de la puissance absorbée en utilisant des algorithmes d’optimisation (Fibonacci, section dorée). les résultats expérimentaux ont montré la faisabilité d’une recherche d’optimum en ligne à partir d’un système mettant en œuvre un DSP (Digital Signal Processor