Stratégies de commande sans capteur de courant pour une machine synchrone à rotor bobiné - Université de Lorraine Access content directly
Theses Year : 2022

Current sensorless control strategies for a wound rotor synchronous machine

Stratégies de commande sans capteur de courant pour une machine synchrone à rotor bobiné

Abstract

Given the tight competition among automotive industries, reducing overall product costs is an important issue. Among the solutions to reduce the manufacturing cost, especially for high current machines, the elimination of current sensors for machine control is quite interesting and advantageous. This thesis focuses on robust control strategies for AC drive systems with a maximum reduction in the number of sensors. Indeed, this thesis presents a current sensorless control strategy for a synchronous motor. The main part of the sensorless control consists in reconstructing the information that was provided by the eliminated sensors. One way to access this information is to use state observers that can estimate the data from the eliminated sensors using the system model and existing sensors data. In order to design an optimal observer for current estimation, the accurate model of the machine is needed. Thus, first, a method is proposed to identify the model of the machine. This model is then employed to implement the current sensorless control. Furthermore, the current estimation method is not only used to perform sensorless control, but it can also be useful to increase the reliability of the system in applications where current sensor elimination is not a priority. Thus, a new method is proposed to detect current sensor faults, and if necessary, continue to control the motor without using these sensors. The experimental results, obtained on a test bench realized in the laboratory, are conclusive in transient and steady state that the unmeasured currents are estimated with a good accuracy for an automotive application and allow the realization of a sensorless control of the machine.
Vu la concurrence serrée entre les fournisseurs automobiles, la réduction des coûts globaux des produits est un enjeu important. Parmi les possibilités de réduire le coût de fabrication, notamment pour les machines à courant élevé, la suppression des capteurs de courant pour le contrôle de la machine est très intéressante et avantageuse. Cette thèse se concentre sur les stratégies de commande robustes pour les systèmes d'entraînement à courant alternatif avec une réduction maximale du nombre de capteurs. En effet, cette thèse présente une stratégie de commande sans capteur de courant pour un moteur synchrone. La partie principale de la commande sans capteur consiste à reconstruire l'information qui était fournie par les capteurs éliminés. Une manière d'accéder à cette information est d'utiliser des observateurs d'état qui peuvent estimer les données des capteurs éliminés en utilisant le modèle du système et les données des capteurs existants. Afin de concevoir un observateur optimal pour l'estimation des courants, la connaissance du modèle précis de la machine est nécessaire. Ainsi, dans un premier temps, une méthode est proposée pour identifier le modèle de la machine. Ce modèle est ensuite employé pour mettre en œuvre la commande sans capteur de courant. En outre, la méthode d'estimation du courant ne sert pas seulement à effectuer une commande sans capteur, mais elle peut également être utile pour augmenter la fiabilité du système dans les applications où la suppression des capteurs de courant n'est pas une priorité. Ainsi, une nouvelle méthode est proposée pour détecter les défauts des capteurs de courant, et si nécessaire, continuer à commander le moteur sans utiliser ces capteurs. Les résultats expérimentaux, obtenus sur un banc d'essai réalisé au laboratoire, sont concluants en régime transitoire et en régime permanent que les courants non mesurés sont estimés avec une précision satisfaisante pour une application automobile et permettent la réalisation d'une commande sans capteur de la machine.
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Dates and versions

tel-03703968 , version 1 (24-06-2022)

Identifiers

  • HAL Id : tel-03703968 , version 1

Cite

Peyman Haghgooei. Stratégies de commande sans capteur de courant pour une machine synchrone à rotor bobiné. Energie électrique. Université de Lorraine, 2022. Français. ⟨NNT : 2022LORR0017⟩. ⟨tel-03703968⟩
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