Elaboration du système de commande automatique de l'entraînement électrique à moteur à courant continu

Abstract

Un entraînement électrique à vitesse variable a pour objet de faire varier la vitesse d'une charge mécanique en respectant différentes contraintes imposées par la charge et son environnement. Le variateur de vitesse s'insère donc entre la charge mécanique et la source d'énergie électrique. Il aura pour fonction de convertir l'énergie électrique en une forme compatible avec la technologie du moteur électrique et modifier ces signaux pour induire un changement de vitesse tout en respectant les contraintes imposées. Les entraînements à courant continu accaparent une place importante du marché des entraînements à vitesse variable, place qu'ils devraient encore garder malgré les progrès accomplis dans le domaine des entraînements à courant alternatif. L’objectif de ce travail est d’élaborer un système de commande automatique d’un entraînement électrique à moteur à courant continu, ainsi notre choix s’est porté sur une régulation du courant d’induit, de la force électromotrice du moteur et une régulation du courant d’excitation. La réversibilité du moteur à courant continu, joue un rôle primordial dans l’industrie. En effet, pour permettre au moteur de fonctionner dans les quatre quadrants, une alimentation en pont triphasé commandé réversible, est nécessaire. La modélisation, et le calcul des différents paramètres de l’ensemble convertisseur-moteur ont été effectués. L’optimisation des contours du courant d’induit, de la force électromotrice et du courant d’induit était réalisée, ainsi que le calcul des paramètres de leurs régulateurs. Les deux actions du régulateur PI permettent de commander le moteur électrique à courant continu, tout en garantissant une annulation de l’erreur permanente de la sortie régulée, vis-à-vis d’un échelon en entrée de consigne. Le correcteur PI réalise une action intégrale (augmentation de rapidité). Un des intérêts du régulateur PI, qui explique son utilisation fréquente dans le milieu industriel, est sans conteste la possibilité de le régler sans connaissance approfondie du système.