Numéro
J. Phys. III France
Volume 6, Numéro 1, January 1996
Page(s) 55 - 75
DOI https://doi.org/10.1051/jp3:1996114
DOI: 10.1051/jp3:1996114
J. Phys. III France 6 (1996) 55-75

Modélisation et commande non linéaire en couple d'une machine à réluctance variable à double saillance

H. Cailleux, B. Le Pioufle and B. Multon

Laboratoire d'Électricité, Signaux et Robotique (LESiR), URA/CNRS 1375, E.N.S. de Cachan, 61 avenue du Président Wilson, 94235 Cachan Cedex, France

(Reçu le 17 juillet 1995, accepté le 13 octobre 1995)

Abstract
The research of a control to reduce the torque ripple of a Switched Reluctance Machine (SRM) is the main aim in this paper. The SRM is very attractive because of its simple structure. Unfortunately, its polyphase torque is naturally pulsed because of the highly nonlinear electromagnetic characteristics and because the phases have to be successively commutated in order to maintain a continuous rotation. First, the electromagnetic characteristics (torque and flux with regard to the position and the current) have to be very precisely determined. Several experimental methods of characterization are presented. A model based on this experimental electromagnetic characterization is necessary for the synthesis of the control. The models found in the literature, compared with the experimental data, are not adapted to the SRM under study. An original model is then proposed. After defining an appropriate strategy for the phase commutation, the limits of the classical linear control (Proportional Integral controller) are determined. In order to compensate the SRM nonlinearities, a nonlinear torque control has been simulated and tested. Very promising results have been obtained at low and medium speeds.

Résumé
Dans cet article, une commande est recherchée afin de réduire les ondulations de couple d'une Machine à Réluctance Variable à Double Saillance (MRVDS). La structure très simple de la MRVDS la rend très attractive. Malheureusement, son couple polyphasé est naturellement pulsé du fait des caractéristiques électromagnétiques fortement non linéaires et de la nécessité de commuter successivement les phases pour assurer une rotation continue. Dans un premier temps, il est indispensable de déterminer très précisément les caractéristiques électromagnétiques (couple et flux en fonction de la position et du courant). Plusieurs méthodes expérimentales de caractérisation sont présentées. Un modèle s'appuyant sur cette caractérisation électromagnétique expérimentale est ensuite nécessaire pour la synthèse de la commande. Les modèles de la bibliographie, confrontés aux données expérimentales, ne sont pas adaptés à la MRVDS étudiée. Ainsi une modélisation originale est proposée. Enfin, après avoir défini une stratégie appropriée pour la commutation des phases, les limites des commandes linéaires classiques (correcteur Proportionnel Intégral) sont déterminées. Pour compenser les non linéarités de la MRVDS, une commande non lináire en couple a été simulée et expérimentée. Des résultats très prometteurs ont été obtenus pour des fonctionnements en basses et moyennes vitesses.



© Les Editions de Physique 1996