Commande vectorielle d'une génératrice asynchroneàcage(GAS) autonome connecter aux DC micro-réseaux.

Abstract

Les travaux de cette thèse portent sur l’étude, la modélisation et la commande d’une machine asynchrone à cage fonctionnant en génératrice autonome (GAS) pour l’électrification de sites isolés via des micro-réseaux DC. La première partie de ce mémoire est consacrée aux généralités sur les systèmes auto-excités et aux avantages des architectures de micro-réseaux DC pour la gestion de l'énergie en site isolé. Ensuite, les outils de modélisation mathématique basés sur la transformation de Park et intégrant la non-linéarité de la saturation magnétique sont développés afin d'analyser les performances de la machine connectée à un banc de capacités et des charges variables. Face à l'instabilité naturelle de la tension face aux fluctuations de charge et de vitesse, la dernière partie du mémoire est dédiée à l'implémentation d'une technique de commande vectorielle. Cette stratégie, appliquée à un redresseur commandé à Modulation de Largeur d'Impulsion (MLI), permet de réguler et de maintenir une tension rigoureusement constante à la sortie du redresseur (bus DC) malgré les perturbations du système électromécanique. Enfin, cette tension continue est ondulée à la bonne amplitude et fréquence afin de garantir une qualité de l'énergie optimale pour les utilisateurs finaux du site isolé. تتناول أعمال هذه الأطروحة دراسة ونمذجة وتحكم محرك غير متزامن بقفص يعمل كمولد مستقل (GAS من أجل تزويد المواقع المعزولة بالكهرباء عبر شبكات التيار المستمر الصغيرة. يخصص الجزء الأول من هذه الأطروحة لمعلومات عامة عن الأنظمة ذاتية الإثارة ومزايا هياكل شبكات التيار المستمر الصغيرة لإدارة الطاقة في المواقع المعزولة. بعد ذلك، تم تطوير أدوات النمذجة الرياضية القائمة على تحويل بارك والتي تدمج عدم خطية التشبع المغناطيسي من أجل تحليل أداء المحرك المتصل بمجموعة من السعات والأحمال المتغيرة في مواجهة عدم الاستقرار الطبيعي للجهد في ظل تقلبات الحمل والسرعة، تم تخصيص الجزء الأخير من الأطروحة لتنفيذ تقنية التحكم المتجهي. تسمح هذه الاستراتيجية، عند تطبيقها على مقوم يتم التحكم فيه بتعديل عرض النبضة PWM)، بتنظيم والحفاظ على جهد ثابت تماما عند خرج المقوم ناقل التيار المستمر على الرغم من اضطرابات النظام الكهروميكانيكي. وأخيرا، يتم تعديل هذا الجهد المستمر بالسعة والتردد المناسبين لضمان جودة طاقة مثالية للمستخدمين النهائيين في الموقع المعزول.