Vectorial formalism for analysis and design of polyphase synchronous machines

A vectorial formalism for analysis and design of polyphase synchronous machines without reluctance and saturation effects is described. We prove the equivalence of such a machine with a set of magnetically independent machines, which are electrically and mechanically coupled. Specific problems of polyphase machines can thus be favorably analyzed with this concept. Rules of conception and constraints on electric supply can be deduced. Moreover the vectorial approach, which generalizes the complex phasor method, can also be used to control n-leg Voltage Source Inverters. This methodology is applied to 3-phase and 6- phase synchronous machines

Multi-phase System Supplied by SVM VSI: A New Fast Algorithm to Compute Duty Cycles

La version éditeur de cette article est disponible à l'adresse suivante : http://www.epe-association.org/epe/index.phpMany authors proposed SVM VSI applied to multi-phase drives

Inversion-based control of electromechanical systems using causal graphical descriptions

Causal Ordering Graph and Energetic Macroscopic Representation are graphical descriptions to model electromechanical systems using integral causality. Inversion rules have been defined in order to deduce control structure step-bystep from these graphical descriptions. These two modeling tools can be used together to develop a two-layer control of system with complex parts. A double-drive paper system is taken as an example. The deduced control yields good performances of tension regulation and velocity tracking

Inversion-based control of electromechanical systems using causal graphical descriptions

Causal Ordering Graph and Energetic Macroscopic Representation are graphical descriptions to model electromechanical systems using integral causality. Inversion rules have been defined in order to deduce control structure step-bystep from these graphical descriptions. These two modeling tools can be used together to develop a two-layer control of system with complex parts. A double-drive paper system is taken as an example. The deduced control yields good performances of tension regulation and velocity tracking

Représentations Systèmes Multi-Machines (SMM) de machines polyphasées

Cet article présente le principe de décomposition de machines polyphasées en machines fictives monophasée et diphasées non couplées magnétiquement. Après la description de la méthodologie de décomposition SMM (Systèmes Multimachines Multiconvertisseurs), deux cas sont étudiés. Une machine synchrone pentaphasée, est d'abord analysée avec son modèle de machines équivalentes. Un second cas plus original est ensuite étudié : deux machines pentaphasées connectées en série et alimentées par un onduleur 5 bras.This paper presents the equivalence of multi-phase machines with a set a of 1-phase and 2-phase machines with no magnetic couplings. Two cases are then studied. First, a 5-phase machine supplied by a Voltage Source Inverter(VSI) is analyzed. Then, a model is established for a single 5-leg VSI supplying two 5-phase machines whose windings are connected in series

Multi-phase System Supplied by SVM VSI: A New Fast Algorithm to Compute Duty Cycles

La version éditeur de cette article est disponible à l'adresse suivante : http://www.epe-association.org/epe/index.phpMany authors proposed SVM VSI applied to multi-phase drives

Impact of Permanent Magnet Field on Inductance Variation of a PMLSM

Analytical models of Surface Mounted Permanent Magnet Linear Synchronous Motors are generally presented with constant inductances. However, the impact of powerful rare-earth PMs in the saturation phenomena cannot be neglected anymore. In this paper, a new non-linear model of PMLSM inductances is suggested. This model is defined as a function of the current value as well as of the magnet position. So, an analytical study, a finite-element analysis and experimental results are presented and confronted

Représentation énergétique macroscopique du Métro Val 206 et structures de commande déduites par inversion32

Le VAL 206 comportant plusieurs machines et/ou plusieurs convertisseurs appartient de fait à la famille des Systèmes Multimachines Multiconvertisseurs (SMM). Ces systèmes se caractérisent par la mise en commun de plusieurs ressources physiques entre les éléments de conversion d'énergie. Il en résulte des couplages (électrique, mécanique ou magnétique) dont la gestion présente des problèmes du point de vue de la commande. La modélisation du VAL 206 présenté dans ce mémoire est réalisée au travers de la Représentation Energétique Macroscopique (REM) basée sur les échanges énergétiques entre les différents éléments. Cette modélisation a permis d'obtenir un modèle de simulation du système de traction global, une comparaison avec des résultats sur système réel ont validé ce modèle. La démarche systématique d'inversion de la REM a permis d'obtenir une Structure Maximale de Commande (SMC) mettant en évidence les grandeurs électriques mécaniques ainsi que les couplages du processus. Diverses simplifications en sont déduites et il a été démontré que la commande actuelle du VAL 206, correspond à une résolution particulière des couplages du type maître-esclave. Parmi les commandes simplifiées, deux structures pratiques de commande ont été plus particulièrement étudiées. Elles offrent des performances dynamiques intéressantes en présence d'une perte d'adhérence du véhicule. L'inversion de la loi de contact roue-sol pose cependant un problème lié à la non-linéarité et la non-stationnarité de ce phénomène. Une commande à modèle de comportement a été utilisée pour palier à ce problème. Ce type de commande a tout d'abord été étendu aux systèmes multimachines. Son utilisation autorise le maintien des performances dynamiques du véhicule en présence d'un phénomène de patinage. Les diverses lois de commande proposées ont été testées sur un banc d'essai expérimental à puissance réduite, ce qui prouve leur faisabilité.Subway VAL 206 including several machines and/or converters belongs to the Multimachines Multiconverters Systems family (MMS). These systems are defined by several devices with common physical parts between energy conversion elements. The difficulty is to solve coupling problem (electrical, mechanical, magnetic) before elaborating any command. In this memory, the modelling of VAL 206 is made using Energetic Macroscopic Representation (EMR) based on energy exchange between physical elements. This modelling enables a simulation model for the global traction system that has been validated by experimental results on an actual vehicle. The systematic inversion approach of EMR produces a revealing electrical, mechanical dimension as well as process coupling. Various simplifications are suggested and we have proved that actual VAL 206 control is a particular coupling solution so called master-slave. Among simplified controls, two practical control schemes have been especially studied. They give interesting dynamic achievements when a loss of adhesion occurs. The reverse of contact law raises a problem of non-linearity and non-stationary. A Behavior Model Control has been used to solve this problem. This type of control has firstly extended to multimachines systems. Its use allows to maintain vehicle dynamic performances when slipping occurs. The various control laws described in this report have been tested on experimental testing bench with reduced power.PARIS-Arts et Métiers (751132303) / SudocSudocFranceF

Contrôle de courants alternatifs par correcteur résonnant multifréquentiel (application à la commande de systèmes électrotechniques non linéaires)

Le travail presente dans ce memoire est axe sur le controle de courants alternatifs par correcteur resonnant multifrequentiel applique a la commande de systemes electrotechniques non lineaires. Dans la premiere partie de ce travail, le circuit inductif est presente comme modele generalise pour les machines et les dispositifs electriques. Une presentation du convertisseur statique comme organe de reglage est ensuite abordee, pour aboutir sur l'asservissement des courants. Apres une analyse assez fine des contraintes inherentes aux asservissements (bruits, sensibilite, regulation) l'insuffisance relative du correcteur proportionnel integral, qui est une solution classiquement rencontree, est mise en evidence. La deuxieme partie presente, le principe du correcteur resonnant fondamental et les performances que celui ci confere a l'asservissement. Plusieurs structures du correcteur sont proposees, ainsi que des demarches de synthese comme la transposition de frequence et le critere de naslin.LILLE1-BU (590092102) / SudocSudocFranceF