Academic literature on the topic 'Machine triphasée'

In the fields of numerical control machine, robot etc, vector control system of permanent magnet synchronous motor (PMSM) has widely application prospects. Proportion integration (PI) adjustment block, coordinate transformation block, space vector pulse width module (SVPWM) block and the simulation model of the whole system are built in MATLAB/SIMULINK according to the mathematical model, SVPWM technique and vector control theory of PMSM. The simulation results show that stator winding triphase current can run smoothly, speed and output torque can be accurately follow the given value. The results provide the basis for further research of the performance of the PMSM control system.

This paper presents a general model to carry out a small signal stability analysis in electrical power systems (EPSs) that operate in unbalanced conditions. The classic traditional approach is based on a phase representation where it is supposed that the triphasic electric grid does not suffer any variations during its operation. With the presence of unbalances in transmission lines and loads, it is necessary to develop a general model that allows answering the needs and challenges with which modern electric systems must deal. The present work firstly intends to address the three-phase representation of an EPS, including the controllers. The proposed model is applied to a classical test system, a three machine-nine bus system, considering all the dynamic and algebraic variations associated with angular stability analysis. The proposed approach to small signal stability analysis shows results that differ from the classical analysis. The results are backed up with time domain simulations, and therefore, these results could be used in the calculation of the controllers that operate in unbalanced multimachine systems.

Abstract Background Focal hepatic lesions incidentally detected during ultrasound usually need further step for proper characterization. The aim of this study was to highlight the efficacy of microbubble contrast-enhanced ultrasonography (CEUS) in characterization of focal liver lesions. This prospective study was conducted on 60 patients presented with hepatic focal lesions in the period from January 2019 to June 2020. CEUS studies were performed after a baseline conventional ultrasound with the same machine by the same operator. The ultrasound contrast agent used is second-generation US contrast agent. The enhancement patterns of the hepatic lesions were studied during the vascular phases up to 5 min and the data were correlated with histopathology, triphasic contrast-enhanced CT, and clinical follow-up. Results CEUS demonstrated a sensitivity of 94.2%, specificity of 88.9%, positive predictive value of 91%, negative predictive value of 94.1%, and accuracy of 92.3% for characterization of hepatic focal lesions, compared to a sensitivity of 100%, specificity of 81.8%, positive predictive value of 84%, negative predictive value of 100%, and accuracy of 90.7% for triphasic CT. Conclusion CEUS is an effective tool in characterization of HFLs and recommended as a second diagnostic step after conventional ultrasound to immediately establish the diagnosis especially in patients with contraindications to CECT.

Ce memoire de these a pour objet de presenter une etude de la conversion continu/alternatif a hautes performances (haut rendement, isolement galvanique, faibles perturbations. . . ), en vue de la realisation d'une alimentation d'une machine asynchrone de puissance superieure a 10 kw. L'auteur etablit tout d'abord l'analyse du cahier des charges, afin d'en extraire un ensemble de criteres qui permet de conduire la synthese des structures. Un premier type de convertisseur continu/alternatif triphase, issu de l'association en montage differentiel de trois convertisseurs continu/continu reversibles, est ainsi mis en evidence. La conversion continu/continu reversible a etage intermediaire haute frequence est alors etudiee en detail a l'aide de la representation dans le plan de phase. Des criteres de dimensionnement sont alors definis. L'auteur etudie ensuite une seconde structure originale, deduite de l'extrapolation du convertisseur precedent et qui presente les qualites requises pour des applications performantes. Cette structure est constituee d'un onduleur de tension associe a un circuit oscillant serie, qui se comporte alors comme une source de courant haute frequence, et qui alimente trois autres onduleurs de tensions relies en montage differentiel. Ce document se termine par la description fonctionnelle d'un convertisseur de 21 kva mis au point au laboratoire du service de conversion d'energie de la societe technicatome, et destine a alimenter une pompe centrifuge de 15 kva

Les rotors à cage standards sont, actuellement, presque systématiquement réalisés par injection sous pression d'aluminium. Les rotors en cuivre sont réservés à quelques applications spécifiques : en effet, leurs conducteurs ne sont pas injectés, impliquant un assemblage manuel des barres et un brasage des anneaux de court-circuit. L'étude présentée dans ce mémoire s'inscrit dans le cadre du développement d'un procédé d'injection sous pression d'un alliage de cuivre à haute conductivité électrique pour ces rotors. Cette technique pose néanmoins le problème de la température de fusion du cuivre, 1083 °C, alors que celle de l'aluminium n'atteint que 660 °C. Ces travaux proposent, par conséquent, de quantifier l'influence d'un choc thermique à haute température, appliqué au circuit magnétique du rotor, sur le comportement de la machine asynchrone triphasée. Après avoir déterminé l'apport de la substitution des conducteurs rotoriques de cuivre à ceux d'aluminium, nous procédons à une expérimentation destinée à déterminer l'évolution des propriétés magnétiques d'échantillons d'acier électrique suite à l'application d'un choc thermique. Ces essais montrent, de façon générale, une augmentation de la perméabilité relative du matériau ainsi qu'une diminution de ses pertes. Une modélisation par éléments finis de la diffusion de la chaleur, pendant et après la coulée des conducteurs, est ensuite entreprise permettant de cartographier les tôles du rotor. A l'occasion de ce chapitre, le principe d'un couplage entre cette carte et le logiciel de calculs des phénomènes d'électromagnétisme, flux 2D, est développé. La partie suivante présente une étude d'impact du choc thermique sur le fonctionnement de la machine. Cette analyse donne lieu à des protocoles expérimentaux et des calculs spécifiques dont la finalité est de proposer un schéma monophasé équivalent de la machine asynchrone triphasée dont le rotor est une cage d'écureuil en alliage de cuivre injecté sous pression.

L’objectif de cette thèse est de proposer des stratégies de diagnostic dans le cas d'une commande en vitesse sans capteur mécanique (vitesse/position) d’une machine asynchrone triphasée en présence de défaut d'ouverture des transistors IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) de l’onduleur. Une étude de l’impact de ces défauts sur les performances de ces structures sans capteur mécanique en termes de stabilité et de robustesse des observateurs en mode dégradé est présentée. Un observateur par mode glissant (Sliding Mode Observer) à base de modèle est développé et validé expérimentalement en vue de la commande sans capteur mécanique de la machine asynchrone triphasée. Les signaux issus de l’observateur (approche modèle) sont utilisés conjointement avec ceux mesurés (approche signale) pour former une approche hybride de diagnostic de défauts des transistors IGBT de l’onduleur. Un observateur par mode glissant d’ordre 2 à base d’un algorithme Super-Twisting est ensuite développé en vue d’améliorer la stabilité et d’assurer la continuité de fonctionnement du système en présence d'un défaut afin de pouvoir appliquer une stratégie de commande tolérante aux défauts dans les meilleures délais et conditions de fonctionnement
The main goal of this thesis is to propose diagnostic strategies in the case of a sensorless speed control of a three-phase induction motor under an opened-switch or opened-phase fault. A qualitative analysis of the performances, in terms of stability and robustness, of sensorless control applied to the electrical drive in pre-fault and post-fault operation modes is presented. A model-based sliding mode observer is developed and experimentally validated for sensorless speed control of three-phase induction motor. The signals issued from the observer (model approach) as well as the measured ones (signal approach) are simultaneously used to form a hybrid approach for inverter open-switch fault detection and identification. A second-order sliding mode observer based on Super-Twisting algorithm (STA) is also developed to improve the stability and to ensure the continuity of operation of the electrical drive especially during transient states induced by the fault, permitting thus to apply the reconfiguration step without losing the control

Les travaux présentés s'inscrivent dans l'optimisation de la fonction MLI pour le pilotage d'un onduleur triphasé deux niveaux. 'Le premier objectif visé était la réduction des pertes dans le convertisseur de puissance pour fiabiliser les onduleurs existants fonctionnant en MLi et aussi pour réduire la taille des futures réalisations. Le second objectif à atteindre était de déterminer dans quelles mesures la stratégie MLI était capable de gérer l'ondulation de tension de bus continu afin de permettre une réduction de la taille du condensateur de découplage. Les résultats obtenus ont montré qu'il était possible de répondre à la fois aux deux objectifs. Les pertes par commutation dans le convertisseur sont alors réduites entre 25% et 50% et le courant efficace dans le condensateur de découplage coté continu peut être diminué de presque 40%. Un algorithme simple et rapide d'exécution a été testé avec succès sur banc de test
Presented works are about the optimization of the PWM strategy used for the control of a three phased o levels inverter. The first aim was to reduce the losses inside the power converter in order to increase the reliability of the existent inverter working PWM mode and also to reduce the size of the future realizations The second aim was to determine if the PWM strategy can control the DC-link voltage ripple so as to reduce the size of the DC-link capacitor. Results obtained shows that it is possible to respond simultaneously at the o purposes. Switching losses in the power converter can be reduced by 25% to 50% and the RMS current in the OC-link capacitor can be decreased by nearly 40%. A simple and fast algorithm was implemented on a powertrain test bench

Ce travail apporte une contribution au calcul des machines électriques asynchrones, dans le cas ou une modélisation de type circuits couplés est impossible (rotors massifs ou à cage profonde). La première partie expose les différentes façons de prendre en compte le mouvement. La deuxième partie expose une nouvelle méthode, double entrefer et approximation du premier harmonique d'espace, qui est ensuite développée dans le cas des régimes transitoires, à courants imposés puis à tensions imposées. On montre aussi que la méthode se prête à un couplage avec des circuits électriques extérieurs. Dans la troisième partie, on procède à une validation de la méthode pour deux machines à induction pour lesquelles nous disposions de données expérimentales: une machine triphasée de 950 kW et une machine diphasée de 300 W avec condensateur. Dans la quatrième partie, on prévoit les caractéristiques d'un prototype de machine rapide (100 kW, 30 000 tr/mn) alimenté de différentes manières par deux sortes d'onduleurs. À l'approximation du premier harmonique d'espace, la méthode développée autorise des rotations élémentaires importantes, ce qui correspond à un gain de temps appréciable par rapport au suivi des grandeurs elles mêmes. La méthode peut être affinée par la prise en compte d'harmoniques supérieurs, et elle est généralisable aux cas des machines saturées

Les machines asynchrones (MAS) à cage d’écureuil sont des machines électriques fiables, robustes et à faible coût de fabrication. Pour des raisons historiques et de fiabilité, elles sont principalement dotées de bobinages statoriques distribués. Toutefois, même si ces derniers assurent un fonctionnement très satisfaisant, ils ont des têtes de bobines de longueurs significatives, ce qui engendre des pertes Joule non négligeables. Dernièrement, différents bobinages dentaires avec des têtes de bobines réduites, ont été utilisés dans des machines synchrones avec des performances intéressantes. En plus de réduire les pertes Joule statoriques, ces bobinages permettent de concevoir des machines plus compactes et tolérantes aux défauts. Leur utilisation est moins répandue dans les MAS à cage de par les problèmes induits par les harmoniques spatiaux dans la force magnétomotrice qui en est issue. Les travaux de la thèse ont pour objectif la conciliation de l’utilisation de ces bobinages dans des MAS avec de meilleures performances. Une analyse détaillée est d’abord menée pour appréhender précisément les phénomènes physiques liés à l’utilisation des bobinages dentaires dans les machines asynchrones aussi bien en régime permanent que lors du démarrage. Un modèle analytique paramétrique de machine asynchrone à cage d’écureuil a ensuite été développé. Ce modèle permet de concevoir des bobinages dentaires avec un contenu harmonique spatial maitrisé mais également des rotors avec différents nombres de barres équidistantes ou non. Sur la base de cet outil, des optimisations ont alors été menées tant sur le stator et son bobinage que sur la structure rotorique montrant qu’il est possible d’aboutir à des structures ‘atypiques’ avec des performances satisfaisantes. Enfin, dans une optique de validation, une MAS à bobinage dentaire avec une cage rotorique innovante a été développée et ses performances en termes de couple développé ont été évaluées au travers de simulations numériques et d’essais réalisés sur un prototype
Squirrel cage induction machines (IM) are reliable, robust and low cost manufacturing electrical machines. For historical and reliability reasons, they are mainly equipped with distributed stator windings. However, even if the latter ensure very satisfactory operation, they have significant end-coils lengths, which generate non-negligible Joule losses. Recently, different fractional slot concentrated windings (FSCW) with reduced end-coils have been used in synchronous machines with interesting performances. In addition to reducing stator Joule losses, these windings enable to design machines that are more compact and fault tolerant. Their use is less common in IM due to the problems induced by spatial harmonics in the magneto motive force when supplied. The aim of this work is to find the best way to use FSCW windings in IM while ensuring good performances. A detailed analysis is first carried out to precisely understand the physical phenomena associated with the use of FSCW in induction machines both in steady state and during start-up. A parametric analytical model of a squirrel cage induction machine was then developed. This model enables to design FSCW windings with a controlled spatial harmonic content but also rotors with different numbers of bars that are equidistant or not. On the basis of this tool, optimizations were carried out both on the stator and its winding and on the rotor structure, showing that it is possible to achieve "uncommon" structures with satisfactory performance. Finally, a fractional slot concentrated winding IM with an innovative rotor cage was developed. Its performance in terms of the developed torque was evaluated through numerical simulations and tests carried out on a prototype

Ce memoire est dedie a une presentation des systemes de commande pour machines asynchrones triphases utilisees dans des variateurs de vitesse. Les cas de l'orientation du flux, du decouplage et de la commande adaptative sont analyses tour a tour au niveau du formalisme, de la description sous forme de schema-blocs, de la simulation et de l'implantation dans un systeme numerique de controle. Les differentes commandes proposees pour l'alimentation en courant et en tension de la machine et des criteres de choix des diffrents regulateurs sont egalement developpes avec une etude de la robustesse aux variations des parametres de la machine. Le systeme de commande numerique utilise pour l'implantation tourne autour d'un processur rapide de traitement du signal associe a des circuits d'interface

Une méthode de synthèse et d'optimisation des machines à induction triphasées est proposée. La méthode est appliquée pour des machines à induction triphasées à rotor à cage où il n'y a pas de problème d'échauffement et aussi pour celles où les échauffements risquent d'être élevés. Des applications numériques sont faites aux machines de : 5,5 kW, 200 KW et 1,5 MW ; les résultats sont comparés à des machines effectivement construites dans l'industrie

Dans un contexte de raréfaction des ressources et de limitation des capacités d'adaptation de l'environnement, la minimisation des impacts environnementaux de l'activité humaine représente un des objectifs majeurs du développement durable. Proposer des dispositifs présentant de meilleures performances environnementales nécessite une démarche de conception spécifique intégrant des critères environnementaux crédibles. Il s'agit en effet d'agir dès la conception d'un produit (ou d'un service) afin de bénéficier du maximum de latitude pour minimiser ses impacts environnementaux. Cette démarche se nomme l'éco-conception. Rejoignant cette thématique, ces travaux ciblent des applications du domaine du Génie Electrique et plus particulièrement celui des convertisseurs électromagnétiques d'énergie. Ces composants présentent la particularité d'être fondamentalement, à l'usage, consommateurs d'énergie. Cet aspect implique un fort couplage entre le mode de fonctionnement du dispositif et son dimensionnement sur son cycle de vie. Ce travail de thèse aborde dans une première partie l'analyse sur cycle de vie ainsi que les principes fondamentaux de la démarche d'éco-conception. Les perspectives méthodologiques que ces considérations ouvrent dans le domaine plus spécifique du Génie Electrique sont ensuite décrites. Dans une seconde partie, trois cas d'étude en Génie Electrique de complexité croissante, font l'objet d'applications des principes d'éco-conception : un transformateur monophasé simplifié à alimentation fixe, une machine asynchrone monophasée à condensateur permanent réelle (produit commercial) et présentant des durées de fonctionnement très brèves, et enfin une machine asynchrone triphasée alimentée à fréquence variable. Les critères environnementaux retenus pour les optimisations sont l'énergie globale sur cycle de vie et les émissions de gaz à effet de serre. En effet, la prise en compte d'autres impacts environnementaux est identique du point de vue méthodologique. Lors de ces études, nous montrons qu'il est intéressant d'optimiser la conception de ces convertisseurs électromagnétiques sur cycle de vie, lorsque leur durée cumulée de fonctionnement est faible devant leur durée d'usage. Le niveau de puissance de fonctionnement des convertisseurs est aussi un paramètre ayant une action significative sur les résultats d'éco-conception. Le paramétrage des trois cas d'études fait par ailleurs l'objet de différentes analyses de sensibilité permettant de cerner plus précisément, sur les résultats d'optimisation, l'influence des coûts énergétiques élémentaires, des choix des matériaux constituant le dispositif, etc. Enfin, pour les convertisseurs d'énergie, nous introduisons la notion de rendement énergétique sur cycle de vie prenant en compte leur efficacité globale.

Le travail réalisé dans ce mémoire s'inscrit dans le cadre très large des études en compatibilité électromagnétique (CEM) de l'association convertisseur statique actionneur électrique. Il aborde la problématique de la CEM des machines électriques au travers de la modélisation prédictive des impédances de mode commun des moteurs électriques triphasés sur une large bande de fréquence, ainsi que certains aspects liés à l'apparition de tensions de roulements. Ce travail débute avec une identification par la méthode des éléments finis (EF) des paramètres qui régissent les chemins de propagation des courants de mode commun dans les parties métalliques des machines électriques : les tôles, la culasse, les flasques et l'arbre. Par la suite, un modèle circuit est élaboré pour la prédiction et la quantification de l'impédance de ces chemins. Cette première analyse a mis en évidence la prédominance des couplages capacitifs entre les enroulements statoriques et le stator. À cet effet, on propose dans une seconde partie un programme Matlab basé sur des formulations analytiques de capacitances qui permet de calculer automatiquement les différents couplages capacitifs ainsi que l'énergie électrostatique présente dans les encoches des machines à faible et moyenne puissance. Les prédictions analytiques obtenues présentent une bonne concordance avec les modèles numériques obtenus par EF et la mesure. Les conséquences de l'existence des capacités parasites de la machine sont illustrées au travers d'une étude sur l'apparition de la tension de palier dans un moteur synchrone à rotor bobiné de véhicule électrique. Le modèle simplifié, déduit de l'analyse électrostatique, permet de quantifier de façon satisfaisante les tensions observées qui induisent notamment la dégradation des chemins de roulement des paliers à billes. Dans les derniers chapitres, nous proposons une méthodologie de modélisation prédictive de l'impédance de mode commun des enroulements statoriques en prenant en considération l'ensemble des phénomènes inductifs et capacitifs. Un modèle électrique à paramètres discrets RLC, implantable dans un logiciel " circuit " de type Spice est généré ; les paramètres géométriques et les propriétés des matériaux sont renseignés dans le modèle. Il permet de prédéterminer sans a priori l'impédance de mode commun d'une section d'enroulement expérimentale placée au stator d'une machine asynchrone sur une bande de fréquence de [10kHz -100 MHz]. Les résultats obtenus sont en concordance satisfaisante avec les résultats de mesure ; d'autre part la méthodologie de modélisation développée, associée à des routines d'optimisation, permet d'envisager de contrôler les impédances de mode commun d'une machine électrique dès la phase de conception.