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Conception et mise au point d'un émulateur de machine synchrone trapézoïdale à aimants permanents

Lessard, François (2010). Conception et mise au point d'un émulateur de machine synchrone trapézoïdale à aimants permanents. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

Le développement de la technologie mène inévitablement vers la complexification des systèmes et des procédés auxquels les ingénieurs font face. Au fil du temps, des outils sont souvent développés parallèlement aux systèmes principaux pour s’assurer de leur mise en fonction et de leur pérennité. Le travail présenté dans ce mémoire fournit un nouvel outil pour le test d’entraînements de moteur.

De manière générale, le projet de ce mémoire s’inscrit dans la lignée des charges actives, c’est-à-dire des charges aux dynamiques complexes émulées électroniquement avec un convertisseur statique. Plus précisément, ce mémoire propose et implémente un système dont la raison d’être est de recréer le comportement d’une machine synchrone trapézoïdale à aimants permanents. L’objectif final est de brancher un entraînement de moteur quelconque aux trois bornes de cet émulateur de moteur, tel qu’on le ferait avec un vrai moteur. La réponse du système alors obtenue, lorsque soumis aux perturbations de l’entraînement de moteur, est idéalement identique à celle du moteur réel. L’émulateur de moteur conduit à une versatilité importante d’un banc d’essai puisque les paramètres électriques et mécaniques de l’application peuvent être aisément modifiés.

Le travail est divisé en deux pans principaux : le convertisseur statique et la simulation en temps réel. Globalement, ces deux entités forment une simulation en temps réel PHIL {Power Hardware-in-the-loop). Le convertisseur statique permet d’échanger de la puissance réelle entre l’entraînement de moteur et la simulation en temps réel. Cette dernière confère à l’application l’intelligence requise pour interagir avec l’entraînement de moteur de manière à récréer le comportement d’un moteur. Le partenaire principal de ce projet, Opal-RT, en assure d’ailleurs le développement.

Titre traduit

Design and development of a trapezoïdal permanent magnet synchronous machine emulator

Résumé traduit

The development of technology leads inevitably to higher Systems’ complexity faced by engineers. Over time, tools are often developed in parallel with the main Systems to ensure their sustainability. The work presented in this document provides a new tool for testing motor drives.

In général, this project refers to active loads, which are complex dynamic loads emulated electronically with a static converter. Specifically, this document proposes and implements a system whose purpose is to recreate the behaviour of a trapezoidal permanent magnets synchronous machine. The ultimate goal is to connect a motor drive to the three terminal of the motor emulator, as it would with a real motor. The emulator's response then obtained, when subjected to disturbances of the motor drive, is ideally identical to the one of a real motor. The motor emulator led to a significant versatility of a test bench because the electrical and mechanical parameters of the application can be easily modified.

The work is divided into two main parts: the static converter and real-rime. Overall, these two entities form a PHIL (Power Hardware-in-the-loop) real-time simulation. The static converter enables the exchange of real power between the drive motor and the real-time simulation. The latter gives the application the intelligence needed to interact with the motor drive in a way which the desired behaviour is recreated. The main partner of this project, Opal-RT, ensures this development.

Type de document: Mémoire ou thèse (Mémoire de maîtrise électronique)
Renseignements supplémentaires: "Mémoire présenté à l'École de technologie supérieure comme exigence partielle à l'obtention de la maîtrise en génie électrique." Bibliogr. : p. 250-252.
Mots-clés libres: Moteurs synchrones. Moteurs à aimants permanents. Émulateurs (Logiciels) Convertisseurs statiques. trapézoïdal, émulateur de moteur, PHIL, simulation en temps réel, charge électronique
Directeur de mémoire/thèse:
Directeur de mémoire/thèse
Al-Haddad, Kamal
Programme: Maîtrise en ingénierie > Génie électrique
Date de dépôt: 24 oct. 2014 18:35
Dernière modification: 24 oct. 2014 18:35
URI: http://espace.etsmtl.ca/id/eprint/1355

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