Commande optimale d’une machine asynchrone polyphasée

Abstract

Les machines asynchrones polyphasées, dotées d'un nombre de phases supérieur à trois, présentent une alternative attrayante pour réduire les contraintes exercées sur les interrupteurs et les bobinages de la machine. Cette augmentation du nombre de phases permet une répartition plus équilibrée de la puissance, ce qui entraîne une réduction des tensions commutées pour un courant donné. De plus, ces machines permettent de diminuer l'amplitude et d'augmenter la fréquence des ondulations de couple. Cette caractéristique offre l'avantage d'une filtration plus facile des ondulations de couple par la charge mécanique, améliorant ainsi les performances globales de la machine. En exploitant un plus grand nombre de phases, les machines asynchrones polyphasées offrent donc une meilleure efficacité, une réduction des contraintes et une qualité de sortie améliorée. Dans cette étude, nous aborderons la modélisation d'une machine asynchrone à cinq phases, puis nous appliquerons la commande vectorielle et optimiserons les résultats à l'aide de la commande prédictive MPC afin d'obtenir une performance optimale de la machine.

Polyphase asynchronous machines, with a number of phases greater than three, present an attractive alternative for reducing the stresses exerted on the switches and windings of the machine. This increase in the number of phases allows for a more balanced distribution of power, which results in reduced switched voltages for a given current. In addition, these machines make it possible to reduce the amplitude and increase the frequency of the torque ripples. This feature provides the benefit of easier filtration of torque ripples by the mechanical load, improving overall machine performance. By exploiting a larger number of phases, multiphase asynchronous machines therefore offer better efficiency, reduced stress and improve output quality. In this study, we will approach the modeling of a five-phase asynchronous machine, then we will apply vector control and optimize the results using the predictive control MPC in order to obtain an optimal performance of the machine.