Résumé Les actionneurs électriques et la commande d'axe jouent un rôle central dans la production industrielle moderne. Ce vaste domaine doit être enseigné sous tous ses aspects : choix des actionneurs et des alimentations, modélisation dynamique de l'ensemble moteur électrique-charge, synthèse des commandes, etc.
Issu d'un concept original, Actionneurs à courant continu et synchrone autopiloté propose de traiter un unique grand problème couvrant de nombreuses facettes du dimensionnement d'un entraînement électrique au sens du système et dans l'optique d'un projet industriel. Suivant une démarche inductive plus conforme à l'expérience concrète qu'un cours classique et permettant ainsi une meilleure appropriation des connaissances, l'énoncé définit en détail les différents points du problème et détermine le but recherché. Puis, un corrigé très approfondi présente les méthodes et complète les réponses par des informations supplémentaires qui illustrent les résultats et justifient les approches proposées.
Sommaire Introduction. Préliminaire méthodologique. ENONCÉ. CHOIX DU MOTEUR À COURANT CONTINU. Introduction : le système physique. 1. Modélisation dynamique en vue du choix du moteur. Examen critique. 2. Cahier des charges : le cycle de fonctionnement (quatre quadrants). 3. Cycle de fonctionnement S1. 4. Choix d'un moteur. 5. Définition d'un modèle dynamique de l'axe. ALIMENTATION D'UN ACTIONNEUR À COURANT CONTINU. 6. Sur le dimensionnement du bus continu. 7. Modélisation du hacheur en fonctionnement en modulation de largeur des impulsions (MLI). COMMANDE D'UN AXE AVEC UN MOTEUR À COURANT CONTINU. 8. Point de fonctionnement nominal et comportement dynamique de l'actionneur à courant continu en boucle ouverte. 9. Commande par compensation d'un actionneur à courant continu. Première étape : les boucles de courant. 10. Commande par compensation d'un actionneur à courant continu. Deuxième étape : les boucles de vitesse. 11. Commande par compensation d'un actionneur à courant continu. Troisième étape : une boucle de vitesse avec un observateur du couple de charge. TRANSFORMATIONS VECTORIELLES ET MODÉLISATION D'UN ONDULEUR. 12. Transformations de Clarke, de Concordia et de Park. 13. Modélisation d'un onduleur triphasé. MODÉLISATION D'UN ACTIONNEUR SYNCHRONE. CAS DE L'ALIMENTATION EN COURANTS SINUSOÏDAUX. 14. Modélisation d'un actionneur synchrone à aimant. Première étape : intérêt de la transformation de Park. 15. Modélisation d'un actionneur synchrone à aimants. Deuxième étape : transformations de Concordia et de Park. 16. Alimentation en courants sinusoïdaux. COMMANDE D'UN AXE AVEC UN ACTIONNEUR SYNCHRONE. 17. Commande de l'actionneur synchrone. Premier cas dans le référentiel a-b-c. 18. Commande de l'actionneur synchrone. Deuxième cas : contrôle vectoriel dans le référentiel rotorique d-q. Annexe 1. Informations techniques sur les actionneurs et leur environnement. Annexe 2. Documents à remplir. Annexe 3. Essais des régulations du moteur à courant continu. Annexe 4. Alimentation et commande d'un actionneur synchrone. CORRIGÉ.