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.