131820454 Simulation OFDM Sous Simulink Et Etude de La Norme LTE
Simulation Simulink des machines à courant continu
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8/13/2019 Simulation Simulink des machines courant continu
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Simulation
Simulink des
machines
courant
continuRalis par :
AIT HSINE Omar
BENAHNIA Meriam
Encadr par :
Mr. Mohamed FERFRA
Ecole Mohammadia dIngnieurs
Dpartement Gnie Electrique
Anne universitaire : 2013/2014
Electrotechnique et Electronique
de puissance
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Dans le cadre de la modlisation, la machine courant continu prend la forme du bloc
prsent ci-dessous
Les circuits de linduit et dexcitation (inducteur) sont visibles partir du bloc qui reprsente la
machine courant continu ( A et F ) , lentre TL, on applique le couple de la charge , la sortie m est
destine pour la mesure et lobservation des variables dtat de la machine:
La vitesse angulaire Le courant dans linduit Le couple lectromagntique
Pour configurer la machine en srie, shunt ou spare, il suffit de changer les schmas de
connexions entre linduit et linducteur.
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On rgle la machine de la manire suivante :
les paramtres de lenroulement de linduit : Ra=2,52 Ohm, La=0,048 H les paramtres de lenroulement dexcitation Rf =92 Ohm, Lf=5,257 H, Laf=0,257 H la somme des moments dinertie de la machine et de la charge : J=0,017 (Kgm2) le coefficient de frottement visqueux Bm=0,0000142 N.m.s ; le coefficient de frottement sec : Tf =0,005968 Nm
On fixe le temps de simulation 1 seconde, on alimente l'inducteur sous 220 V, linduit sous 240V, et
on rgle le couple rsistant constant sur 15 Nm.
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Interprtation :
La prsence de phnomnes transitoires dans les enroulements de la machine explique la forme
exponentielle de la courbe, La vitesse part de zro pour se stabiliser autour de 290 tr/min, qui est la
vitesse en rgime tabli.
Interprtation :
Le moteur dmarre avec un couple de dmarrage important de lordre de 60N.m, puis le couple
passe du rgime transitoire au rgime tabli pour se stabiliser autour de 15 N.m, qui correspond au
couple rsistant impos par la charge (TL).
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Interprtation :
Le couple rsistant reste constant et fix 15 N.m ; le couple moteur passe du rgime transitoire au
rgime tabli pour se stabiliser autour de 15 N.m. Les deux courbes se confondent autour de linstant
0.5 seconde, et leur intersection dfinit le point de fonctionnement de la machine.
On utilise les mmes outils que pour la simulation du moteur excitation indpendante, sauf
qu'ici la source de tension de l'inducteur est supprime et l'inducteur est mis en parallle sur la
source de tension de l'induit.
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Interprtation :
La vitesse augmente puis se stabilise autour de 320 tr/min.
La vitesse en rgime tabli est plus grande ici que pour le moteur prcdent (moteur excitation
indpendante). En effet, c'est le fait qu'il n'y ait pas de couple de charge et donc pas d'inertie
supplmentaire qui fait tourner le moteur plus vite.
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Interprtation :
Le couple moteur en rgime tabli est pratiquement nul ; ce qui est normal puisqu'il n'y a pas de
couple de charge vaincre ici. En ralit, le couple moteur dvelopp nest pas nul, un petit couple
est dvelopp par le moteur pour vaincre le couple de pertes du aux pertes par frottements dans les
parties mcaniques de la machine.
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On garde les mmes blocs utiliss prcdemment la seule exception du bloc Gain qui vient
remplacer le bloc Step pour jouer le rle de charge mcanique. De plus l'inducteur est mis en
srie avec l'induit suivant le modle de la figure ci-dessous
On change galement les paramtres inducteur suivant Rf = 2.581, Lf =0.028H, Laf =0.09483H,
J=2*0.02215 kg.m2 , Bm= 2*0.02953, Ef=240V , k=0.25.
En utilisant toujours le bloc DEMUX on visualise les courbes de variation de la vitesse, du courant
dinduit et du couple, en fonction du temps en prenant le soin de prendre un couple rsistant de type
TL =k.On utilise toujours la mthode d'importation des courbes dans l'espace de travail Matlab.
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La vitesse augmente puis se stabilise en rgime tabli autour de 92 tr/min
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On remarque que lorsque le couple augmente, la vitesse diminue.
En effet, la caractristique de magntisation d'une machine excitation srie s'crit : = KIa .Et puisque le courant d'induit s'exprime par :
On obtient, en remplaant Ia par sa valeur,
En remplaant Ia et par leurs expressions dans l'expression
On obtient l'expression de suivante
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Puisque le couple rsistant est de type gain (K*), la courbe du couple rsistant suit l'volution de la
courbe de la vitesse. La courbe de vitesse est croissante et se stabilise en rgime permanent autour
de 90 tr/min. La courbe de couple rsistant est donc aussi croissante et se stabilise autour de
0,25*90 c'est--dire autour de 22.5 N.m.
Quant au couple moteur, il est aussi rgul par la valeur du couple rsistant en rgime tabli. En effet
lorsque le couple rsistant impose un certain courant dans linduit, le mme courant traverse
l'inducteur et produit un flux proportionnel au courant, et donc un couple moteur proportionnel
l'appel de courant.
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Les rsultats obtenus par le logiciel MATLAB nous montrent des caractristiques qui sont enconcordance avec celles obtenues avec les modles thoriques. Nous en concluons que le modle
ralis est assez fiable et prcis.
Le logiciel MATLAB/SIMULINK, est un bon moyen dtude du fonctionnement des machines courant continu, et d'autres types de machines galement, il permet danalyser les phnomnestransitoires la chose qui est pratiquement impossible dans le Laboratoire cause de leurs temps trsrduit.