Modélisation des machines électriques en vue du contrôle des efforts radiaux

L'objectif de ce travail est d’établir un cadre théorique favorable à la
détermination et au contrôle des efforts radiaux dans les moteurs électriques
synchrones. Le besoin d’une modélisation susceptible d’être utilisée pour le
contrôle en temps réels des efforts écarte naturellement les classiques
méthodes numériques de calcul des champs. Aussi, notre volonté de représenter
de façon la plus synthétique qui soit l’état magnétique de la machine nous
conduit à proposer une modélisation qui intègre de façon intrinsèque un
maximum d’informations concernant la machine comme le caractère localisé des
courants dans les encoches et les nombreuses symétries liées au bobinage de la
machine. Cette modélisation est basée sur une discrétisation du champ
d’entrefer qui consiste à considérer le champ constant sous chaque dent
statorique. Enfin, la représentation des champs magnétiques rotorique et
statorique dans un espace vectoriel approprié permet de conserver et même de
généraliser l’approche classique de la commande vectorielle pour le contrôle
du couple. La modélisation proposée permet de fournir une expression
synthétique et originale du couple pour des machines fortement non
sinusoïdales et également d’exprimer dans l’espace des courants les
contraintes liées au contrôle des efforts radiaux. Les applications les plus
prometteuses de ce travail sont liées à la commande des machines polyphasées
en mode dégradé lorsqu’il s’agit de contrôler le couple et éventuellement les
efforts radiaux en présence de défauts. On montre ainsi à titre d’exemple
comment la modélisation proposée permet de résoudre de manière simple le
problème du maintien d’un couple constant dans une machine triphasée en cas de
perte d’une phase.