FR2893786A1 - Procede et appareil de commande pour limiter le courant d'un systeme de pilotage d'une machine a induction - Google Patents

Abstract

Le procédé pour déduire des signaux de commande de tension de phase pour la commande d'un flux de courant envoyé à un moteur à induction comprend les étapes consistant à soustraire une valeur du courant de phase statorique d'une valeur de courant commandée pour obtenir un terme d'erreur (epsilon), convertir ce terme d'erreur en une valeur de tension commandée dans un référentiel de référence synchrone, transformer la valeur de tension commandée en un vecteur de tension commandé dans un référentiel de référence stationnaire, et convertir le vecteur de tension commandé en les signaux de commande de tension de phase (57) au moyen d'une commande par modulation d'impulsions en durée (84).Application notamment à la protection de moteurs à induction vis-à-vis d'une surintensité.

Description

La présente invention concerne d'une manière générale des systèmes

alimentés par une machine à induction et de façon plus spécifique un procédé pour protéger les machines à induction et leur système de commande vis-à-vis d'une surintensité. Dans des systèmes classiques de distribution de puissance pour avions, on utilise une source d'alimentation à courant alternatif à fréquence constante dans le réseau de distribution. Des moteurs électriques peuvent être couplés directement au bus à courant alternatif avec comme résultat le fait que l'on peut avoir une impulsion élevée de courant au démarrage. Etant donné que des systèmes de commande électrique pour un avion deviennent une réalité, par exemple, il est envisagé que le bus classique à courant alternatif à fréquence constante utilisé dans l'avion soit susceptible d'être remplacé par un système électrique à fréquence variable. Cependant, pour un système à fréquence variable, il ne serait pas possible de coupler directement une machine électrique au bus à courant alternatif à fréquence variable. Une configuration préférée consiste à connecter un équipement électrique au bus à courant alternatif au moyen d'un système à redresseur et onduleur. Il en résulte que, pour l'avion qui utilise des systèmes de distribution à tension constante et à fréquence variable, il est souhaitable de réduire le poids et la taille (c'est-à-dire la valeur nominale KVA) de l'onduleur de manière à réduire le poids et le coût du système de distribution. Lorsque l'amplitude de la tension varie sous forme d'une rampe linéaire par rapport à la fréquence, un paramètre habituellement exprimé en volts par hertz (volts/Hz) constants, est appliquée à un moteur à induction, on a observé que l'amplitude du courant de phase ne reste pas constante. L'une des raisons principales de ce phénomène réside dans le fait observé que la fréquence de glissement ne reste pas constante. La figure 1, annexée à la présente demande, est un schéma-bloc de commande d'un procédé classique en boucle ouverte d'alimentation en puissance d'une machine à induction 10 par l'intermédiaire d'une opération 13 de modulation d'impulsions en durée. Un signal d'entrée 11 est appliqué en tant que tension d'entrée constante par rapport à la fréquence. Le taux de variation de la tension est maintenu constant jusqu'à ce que la fréquence atteigne une valeur d'état stationnaire désirée. Pour des applications dans lesquelles une accélé- ration rapide est requise, l'amplitude du courant prélevé par le moteur n'est pas commandée et par conséquent peut varier. Dans certains cas, la variation du courant peut être très importante. Par conséquent le système de la machine à induction peut être configuré de manière à s'adapter à des niveaux intenses de courant comme par exemple au moyen de l'accroissement des valeurs nominales des composants comme par exemple ce qu'on appelle des Insulated Gate Bipolar Transistors (IGBT), c'est-à-dire des transistors bipolaires à grille isolée, utilisés dans la conception de l'onduleur du système. Pour des applications dans lesquelles une accélération rapide est requise, le courant prélevé d'un onduleur (non représenté) peut devenir très intense par rapport à ses points de fonctionnement nominaux. Un point de fonc-tionnement nominal peut être défini par exemple en tant que point de puissance maximale, pour laquelle la machine à induction 10 fonctionne à sa vitesse nominale maximale et avec son couple maximum nominal. Pour s'adapter à cette demande de courant, la valeur nominale de l'onduleur est de façon typique conçue pour des conditions de fonctionnement dans le pire des cas, dans lesquelles la demande de courant est un multiple de la valeur nominale à l'état stationnaire. L'amplitude du courant de phase pourrait dépendre de nombreux facteurs incluant la température de l'air ambiant, l'altitude (c'est-à-dire la pression de l'air) et un couple de charge. Par exemple, lorsqu'une charge "ventilateur" est appliquée à la machine à induction 10, c'est-à-dire une charge dans laquelle le couple augmente comme le carré de la vitesse de la machine à induction 10, le couple de la machine à induction 10 diminue en fonction de la réduction de la pression de l'air. Par conséquent, il est tout à fait souhaitable de concevoir un système, dans lequel la valeur nominale du courant de l'onduleur est limitée à une certaine valeur pendant l'accélération afin d'empêcher que le courant n'atteigne des valeurs très élevées. Le brevet US N 5 247 237 décrit un dispositif de commande en boucle ouverte pour protéger un moteur à induction vis-à-vis d'une surintensité. Dans un mode de base de la commande, le dispositif de commande sélectionne un taux de variation de la fréquence, qui sert à limiter l'accélération du moteur à induction et agit de manière à maintenir le courant du moteur au-dessous d'une valeur limite. Si le courant dépasse cette valeur limite, une fréquence de correction est calculée et est soustraite d'une fréquence en boucle ouverte détectée dans un générateur de commande de fréquence primaire. Sur la base de la fréquence corrigée, un calcul de tension est exécuté et une commande appropriée est appliquée à un circuit de conversion de puissance. Cependant un opérateur doit sélectionner un taux arbitraire de variation de la rampe de fréquence pour le dispositif du brevet U.S. N 5 247 237. De tels procédés classiques de commande présen-tent l'inconvénient consistant en ce que la variable de commande primaire n'est pas conçue pour accélérer une machine au taux maximum compatible avec la charge qui est appliquée au moteur à induction et avec les capacités de l'onduleur. Ce qui est nécessaire, c'est un procédé qui puisse être utilisé dans toutes les conditions de charge et dans toutes les conditions de tension appliquées, moyennant l'utilisation de la capacité totale de courant de l'ondu- leur, indépendamment de la charge qui est appliquée au moteur. Comme on peut le voir, il existe un besoin de disposer d'un appareil et d'un procédé perfectionnés pour limiter le courant d'un moteur à induction soumis à une demande d'accélération. A cet effet, l'invention a pour objet un procédé pour déduire des signaux de commande de tension de phase convenant pour être utilisés pour la commande d'un flux de courant envoyé à un moteur à induction, ledit procédé comprenant les étapes consistant à : soustraire une valeur du courant de phase statorique d'une valeur de courant commandée pour obtenir un terme d'erreur, convertir ledit terme d'erreur en une valeur de tension commandée dans un référentiel de référence synchrone, transformer ladite valeur de tension commandée en un vecteur de tension commandé dans un référentiel de 20 référence stationnaire, et convertir ledit vecteur de tension commandée en les signaux de commande de tension de phase au moyen d'une commande par modulation d'impulsions en durée. Selon des modes de réalisation particuliers de 25 l'invention : - ladite étape de conversion dudit terme d'erreur comprend les étapes consistant à : - agir sur ledit terme d'erreur au moyen d'un régulateur pour obtenir un signal terminal en volts par 30 hertz, - additionner un paramètre d'entrée audit signal terminal pour obtenir une somme terminale en volts par hertz, et intégrer ladite somme terminale pour obtenir 35 ladite valeur de tension commandée dans le référentiel de référence synchrone. Ladite étape de conversion dudit terme d'erreur comprend les étapes consistant à : - agir sur ledit terme d'erreur pour obtenir un 5 signal de tension terminale, et - limiter une amplitude dudit signal de tension terminale pour obtenir ladite valeur de tension commandée dans le référentiel de référence synchrone. Ladite étape de transformation de ladite valeur 10 de tension commandée comprend les étapes consistant à : - obtenir un angle électrique, - générer un vecteur unité en fonction dudit angle électrique, et - multiplier ladite valeur de tension commandée 15 par ledit vecteur unité pour obtenir ledit vecteur de tension commandée dans le référentiel de référence stationnaire. Le procédé comprend en outre les étapes consistant à : 20 - obtenir, à partir du moteur à induction, une première mesure du courant statorique pour une première phase du moteur à induction, - obtenir à partir du moteur à induction une seconde mesure du courant statorique pour une seconde phase 25 du moteur à induction, et -transformer au moins lesdites première et seconde mesures du courant statorique en une valeur de courant de phase statorique mise à jour, par l'intermédiaire d'une transformation vectorielle de Park. 30 Ladite étape de transformation au moins des première et seconde mesures de courant statorique comprend l'étape consistant à utiliser lesdites première et seconde mesures du courant statorique pour déduire une troisième mesure du courant statorique pour une troisième phase du 35 moteur à induction.

Ladite étape de transformation au moins des première et seconde mesures du courant statorique comprennent les étapes consistant à : - transformer lesdites première et seconde mesures du courant statorique en un vecteur de Park du courant de phase statorique dans le référentiel de référence stationnaire ; et - obtenir l'amplitude dudit vecteur de Park du courant de phase statorique dans le référentiel de référence fixe pour obtenir ladite valeur du courant de phase statorique. Ladite étape de transformation au moins des première et seconde mesures du courant statorique comprend les étapes consistant à : - transformer au moins lesdites première et seconde mesures du courant statorique en un vecteur de Park du courant de phase statorique dans le référentiel de référence stationnaire, - obtenir un angle électrique, - générer un terme exponentiel complexe en fonction dudit angle électrique, - multiplier ledit vecteur de Park du courant de phase statorique dans le référentiel de référence stationnaire par ledit terme exponentiel complexe pour obtenir un vecteur de Park du courant de phase statorique dans un référentiel de référence synchrone, et - obtenir l'amplitude dudit vecteur de Park du courant de phase statorique dans le référentiel de référence synchrone pour obtenir ladite valeur du courant de phase statorique. Ladite valeur de courant commandée comprend une valeur variable. Le procédé comprend en outre l'étape consistant à arrêter ledit moteur à induction en réponse à la détermination du fait que ladite valeur de tension commandée dans le référentiel de référence synchrone n'a pas dépassé un seuil de tension prédéterminé pendant un intervalle de temps prédéterminé. D'autres caractéristiques et avantages de la pré- sente invention ressortiront de la description donnée ci-après prise en référence aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1, dont il a déjà été fait mention, représente un schéma-bloc d'un dispositif de commande de machine à induction classique, conformément à l'état de la technique ; la figure 2 est un schéma représentatif d'un système de commande de machine à induction incluant un onduleur et un moteur à induction actionné par un dispositif de commande conforme à la présente invention; - la figure 3 est un schéma-bloc d'un dispositif de commande de machine à induction conforme à la présente invention; - la figure 4 est un organigramme décrivant le fonctionnement du dispositif de commande de la machine à 20 induction de la figure 3; - la figure -5 est un schéma-bloc de commande d'une autre forme de réalisation d'un dispositif de commande de machine à induction conforme à la présente invention; 25 - la figure 6 est un organigramme décrivant le fonctionnement du dispositif de commande de la machine à induction de la figure 5; - la figure 7 est un schéma-bloc de commande d'une autre forme de réalisation d'un dispositif de 30 commande de machine à induction conforme à la présente invention ; - la figure 8 est un organigramme décrivant le fonctionnement du dispositif de commande de la machine à induction de la figure 7 ; 35 - la figure 9 représente un schéma-bloc de com- mande d'une autre forme de réalisation d'un dispositif de commande de machine à induction conforme à la présente invention ; - la figure 10 est un organigramme décrivant un 5 fonctionnement du dispositif de commande de machine à induction de la figure 9 ; et - la figure 1i est un organigramme décrivant une opération de contrôle d'un mode de défaillance avant les opérations représentées dans les organigrammes des figures 10 4, 6, 8 et 10. La description détaillée qui va suivre porte sur les meilleurs modes envisagés actuellement de mise en oeuvre de l'invention. La description ne doit pas être prise dans un sens limitatif, mais est destinée simplement 15 à illustrer les principes généraux de l'invention. La présente invention fournit d'une manière générale un procédé et un appareil pour déduire des signaux de commande de tension de phase destinés à être utilisés pour commander la puissance envoyée à un moteur à induction, du 20 type que l'on peut trouver dans un système de commande électrique d'un avion. Dans l'état actuel de la technique, un système de commande pour un dispositif de pilotage de machine à induction peut inclure une configuration en boucle ouverte, qui délivre un signal d'entrée en rampe 25 linéaire, mesuré en volts par hertz constants, à la charge électrique par l'intermédiaire d'un onduleur. Dans des conditions de fonctionnement, dans lesquelles une accélération rapide est requise, la demande de courant résultante appliquée à l'onduleur peut devenir très 30 importante. Par conséquent, la valeur nominale de l'onduleur peut être conçue pour une condition correspondant au pire des cas, nettement plus élevée que la valeur nominale à l'état stationnaire de l'onduleur pour s'adapter à de telles conditions de fonctionnement. Cepen- 35 dant cette solution de conception conduit à un onduleur plus grand, plus lourd et plus coûteux. La présente invention fournit un système de commande en boucle fermée, qui génère un vecteur de Park du courant de phase statorique pour l'obtention d'un terme d'erreur pour une rétroaction.

Le courant envoyé à l'onduleur est limité conformément à une valeur de référence du courant commandée envoyée au système de commande. Dans une forme de réalisation de la présente invention, représentée sur le schéma de la figure 2, un système 20 de pilotage d'une machine à induction peut fonctionner au moyen d'une puissance délivrée par une liaison à courant continu 31. La tension Vd de la liaison à courant continu, délivrée par la liaison à courant continu 31, peut être envoyée à un onduleur 33, l'onduleur 33 pouvant être un onduleur en pont triphasé comprenant un ensemble d'interrupteurs supérieurs à semiconducteurs 35a-c et un ensemble d'interrupteurs à semiconducteurs inférieurs 35d-f. Chaque interrupteur 35a-f peut être associé à un dispositif à l'état solide commandable (non représenté) tel qu'un transistor MOSFET ou un transistor IGBT. Des diodes 37a-f montées selon un montage antiparallè-le peuvent comporter une partie de dispositifs respectifs à l'état solide. La liaison à courant continu 31 peut inclure un condensateur 41 monté aux bornes de ports d'entrée 33a et 33b de l'onduleur pour fournir une faible impédance de source pour l'onduleur 33 et réduire la fluctuation de tension dans la liaison à courant continu 31. L'onduleur 33 peut transmettre une puissance depuis la liaison à courant continu 31 à un moteur à induc- tion 40 par l'intermédiaire d'une première borne de sortie de phase 43, d'une seconde borne de sortie de phase 45 et d'une troisième borne de sortie de phase 47. Un dispositif de commande 100 peut mesurer un premier courant de phase ia au niveau de la première borne de sortie de phase 43 à l'aide d'un premier capteur de courant 51. De façon similaire le dispositif de commande 100 peut mesurer un second courant de phase ib au niveau de la borne 45 de sortie de la seconde phase, à l'aide d'un second capteur de courant 53, et un troisième courant de phase ic au niveau de la troisième borne de sortie de phase 47 à l'aide d'un troisième capteur de courant 55. Le dispositif de commande 100 peut délivrer un signal de commande 57 à une unité de pilotage de porte 39, qui peut produire une pluralité de signaux de pilotage de porte 59 pour placer les interrupteurs à semiconducteurs 35a-f à l'état conducteur et à l'état bloqué dans l'onduleur 33, comme cela peut être réalisé dans un ensemble 30 de pilotage d'une machine à induction. L'unité de commande de pilotage de porte 39 peut convertir le signal de commande 57 en la pilotage de porte 59, qui interrupteurs 35a-f et fournir désignées par Va, Vb et V, sur après, au moteur à induction 40. de liaison Vd peut être délivrée pluralité de signaux de peuvent commander les les tensions de phase, la figure 3 indiquée ci-Une lecture de la tension au dispositif de commande 100 par l'intermédiaire d'une ligne 49 de détection de la liaison à courant continu. On va décrire le fonctionnement du dispositif de commande 100 en référence au schéma-bloc de la figure 3 et à un organigramme 99 représenté sur la figure 4. Une première lecture du courant de la première phase, une lecture 87 du courant de seconde phase et une lecture 89 du courant de la troisième phase peuvent être envoyées à un convertisseur de vecteur de Park 91 pour produire un vecteur de Park du courant de phase statorique dans un référentiel de référence stationnaire 1d, lors de l'étape 101. Des vecteurs de Park incluent une information concernant les amplitudes instantanées et la relation de phase de champs tournants triphasés par rapport à un sys- terne de coordonnées de référence. En général un vecteur de Park est une représentation mathématique qui décrit le lieu d'une quantité électrique dans le domaine de l'espace complexe (ou le temps est un paramètre). Un vecteur de Park

de courant est défini par l'amplitude du vecteur et la direction du vecteur dans une relation spatiale avec les trois phases. Une discussion générale des vecteurs de Park est fournie dans P.K. Koacs, "Transient Phenomena in Electrical Machines", Elsevier Science Publishing Co. (1984).

Le vecteur de Park du courant de phase statorique stationnaire ;gd peut être construit en utilisant la lecture 85 du courant de la première phase, la lecture 87 du courant de la seconde phase et la lecture, ou une valeur calculée, du courant de le troisième phase 89. Le vecteur

de Park du courant de phase statorique stationnaire peut être représenté mathématiquement par l'expression is _2r. 3 \ra +aib +a2ic/ = iq jid is = 3 [ia -05(ib +ic)] id = 3 0,866~ib + ic 25 27z 27r a =e 1 3 et a2 = e-1 3 L'amplitude du vecteur de Park stationnaire du 30 courant de phase statorique (IOpeut être obtenue au moyen d'un opérateur scalaire 97 qui sert à délivrer une amplitude iqd de vecteur de courant de phase statorique synchrone initial, lors de l'étape 103, valeur qui peut être envoyée à un dispositif de sommation d'erreur 61. Un terme g, donné en ampères, peut être obtenu par soustraction de l'amplitude iqd du vecteur de Park du courant de phase statorique dans le référentiel stationnaire de référence d'une valeur de référence de courant commandée I lqd par l'intermédiaire du dispositif cmd de sommation d'erreur 61, lors de l'étape 105. Le terme d'erreur s peut être envoyé à un régulateur 64, qui limite la tension du signal d'entrée. Le signal de sortie du régulateur 64, un signal de tension terminal, peut également être borné par un limiteur 73 de manière à produire une tension commandée dans un référentiel de ù Ve qd référence synchrone. Un angle électrique 0 peut être obtenu par multi- plication de la valeur d'amplitude de tension commandée synchrone Vqd, par une constante spécifique K qui dépend de la machine, au moyen du multiplieur de fréquence 75 pour l'obtention de la fréquence w, et par intégration de la fréquence o, au moyen de l'intégrateur de fréquence 77.

L'angle électrique 0 peut être envoyé à l'opérateur exponentiel 79 de manière à former le vecteur unité corres- pondant (e3) . Le vecteur unité (e]0) peut être transformé, au moyen d'un multiplieur vectoriel 81, avec la tension synchrone commandée Vqd lors de l'étape 109, pour produire un vecteur de Park de tension commandé Vqd dans le référentiel de référence stationnaire . Le vecteur de Park de tension commandé stationnaire Vqd peut alors être envoyé à une unité 84 de commande de modulation d'impulsions en durée pour produire un signal de commande 57, lors de l'étape 111.

Dans une autre forme de réalisation de la pré-sente invention, représenté sur le schéma-bloc de commande de la figure 5 et sur un organigramme 115 représenté sur la figure 6, le terme d'erreur E peut être obtenu en sous-trayant la valeur de l'amplitude du vecteur de Park du -e !qd courant de phase statorique synchrone, de la valeur de référence de courant commandée iqd par l'intermédiaire 1 lcmd

du dispositif de sommation d'erreur 61, lors de l'étape 117. Le terme d'erreur E peut être envoyé à un régulateur 64 qui peut être par exemple un régulateur à action proportionnelle et intégrale. La sortie du régulateur 64 comprend un signal de tension terminal en volts et peut être borné par le limiteur 73 de manière à produire la tension Vqd commandée dans le référentiel de référence

synchrone, lors de l'étape 119. Le limiteur 73 peut comporter un terme de limite variable, fourni au moyen du générateur de fonction 76, comme par exemple une fonction d'une autre variable ou d'un signal d'entrée envoyé au dispositif de commande 110, comme par exemple la tension VD de la liaison à courant continu. Le dispositif de sommation d'erreur 61, le régulateur 64, le limiteur 73 et le générateur de fonction 76 forment une section formant convertisseur d'erreur 60. Le vecteur unité (e,e) peut être transformé par 25 l'intermédiaire du multiplieur vectoriel 81, avec la ten- référentiel de référence stationnaire. Le vecteur de tension commandé Vqd dans le 30 référentiel stationnaire peut être envoyé à l'unité 84 de commande de modulation d'impulsions en durée pour produire le signal de commande 57 envoyé à la machine à induction 30 lors de l'étape 123. La lecture du courant de la première phase 85, la lecture du courant de la deuxième phase 87 et la lecture du courant de la troisième phase 89 peuvent être envoyées au convertisseur 91 du vecteur de Park pour produire le vecteur de Park du courant de phase statorique iqd dans le référentiel de référence stationnaire, lors de l'étape 125.

Un opérateur de conjuguée 93 transforme le vecteur unité (ej ) en une conjuguée (e-- ). La conjuguée (e-' ) peut être multipliée par le vecteur de Park du courant de phase statorique stationnaire !qd au moyen d'un multiplieur de courant 95 pour produire le vecteur de phase du courant 15 de phase statorique dans le référentiel de référence synchrone L'amplitude du vecteur de Park du courant de phase statorique synchrone iqd peut être obtenue au moyen de l'opérateur 97 d'amplitude ou scalaire, pour l'obtention 20 de la valeur iigd du vecteur de Park du courant de phase statorique synchrone, lors de l'étape 127, valeur qui peut être envoyée au dispositif de sommation d'erreur 61. La section 60 formant convertisseur d'erreur et la section 70 formant transformateur de tension constituent un générateur 25 112 du vecteur de Park de tension. Dans une autre forme de réalisation de la pré-sente invention, un dispositif de commande 120 fonctionne conformément à un schéma-bloc de commande représenté sur la figure 7 et à un organigramme 129 représenté sur la figure 30 8. Les lectures des courants des première, deuxième et troisième phases 85, 87 et 89 peuvent être obtenues en utilisant des capteurs de courant respectifs 51, 53, 55 et être envoyées au convertisseur 91 du vecteur de Park pour la production du vecteur de Park du courant de phase statorique iqd dans le référentiel de référence stationnaire, lors de l'étape 131. L'amplitude du vecteur 5 de Park de courant de phase statorique stationnaire iqd peut être obtenue, par l'intermédiaire de l'opérateur scalaire 97, pour l'obtention d'une valeur Iqd de l'amplitude du vecteur de Park du courant de phase statorique stationnaire initial, lors de l'étape 133, 10 valeur qui peut être envoyée au dispositif de sommation d'erreur 61. Le terme s, qui est donné en ampères, peut être obtenu par soustraction de la valeur iqd de l'amplitude du vecteur de Park du courant de phase statorique stationnaire 15 à partir de la valeur de référence de courant commandée iqdI par l'intermédiaire du dispositif de sommation d'erreur 61, lors de l'étape 135. Le terme d'erreur s peut alors être introduit .dans le régulateur à action proportionnelle et intégrale 63. Le signal de sortie du régulateur, un signal 20 terminal en volts par hertz, peut alors être borné par le limiteur 65, et le résultat peut être sommé avec le paramètre d'entrée 67 par l'intermédiaire du dispositif de sommation 69 du convertisseur pour produire une somme signal / paramètre, lors de l'étape 137. 25 La somme signal / paramètre résultante peut être intégrée par l'intermédiaire de l'intégrateur 71 du convertisseur, qui délivre un signal en volts, et être bornée par le limiteur 73 pour produire une tension commandée Vqd dans le référentiel de référence synchrone, lors de l'étape 30 139. L'angle électrique e peut être obtenu par

multiplication de la tension commandée synchrone

une constante spécifique K qui dépend de la machine, par l'intermédiaire du multiplieur de fréquence 75 pour obtenir la fréquence de rotation o, et par intégration de la fréquence o, à l'aide de l'intégrateur de fréquence 77. L'angle électrique e peut être envoyé à l'opérateur exponentiel 79 de manière à former le vecteur unité

correspondant j ~ (e) Le vecteur unité (e: ) peut être transformé, à l'aide du multiplieur vectoriel 81, avec la tension commandée synchrone V qd , lors de l'étape 141 de manière à produire le vecteur de tension commandée IVgdl

dans le référentiel de référence stationnaire. Le vecteur de tension commandée stationnaire Vqd peut alors être envoyé à une unité de commande de modulation d'impulsion en durée comme par exemple moyennant l'utilisation de la modulation vectorielle d'espace 83 pour produire le signal de commande 57, lors de l'étape 143.

Dans une autre forme de réalisation de la pré- sente invention, représentée sur le schéma-bloc de commande de la figure 9 et sur l'organigramme 145 représenté sur la figure 10, un terme d'erreur s peut être obtenu en sous- trayant la valeur iqd de l'amplitude du vecteur de Park du

courant de phase statorique synchrone, de la valeur de référence de courant commandé iqd par l'intermédiaire du cmd dispositif de sommation d'erreur 61, lors de l'étape 147. La valeur de référence de courant commandé Iqd cmd introduite pour produire la limite de courant désirée pour l'onduleur 33. Le terme d'erreur s peut être introduit dans le régulateur 63, qui peut être par exemple un régulateur à action proportionnelle et intégrale. Vùe qd par peut être Le signal de sortie du régulateur 63 comprend un signal volts/Hz terminal et peut être borné par le limiteur optionnel 65, ce qui a pour effet que le résultat peut être sommé avec le paramètre d'entrée 67 par l'intermédiaire du dispositif de sommation 69 du convertisseur, lors de l'étape 149, pour l'obtention d'une somme volts/Hz terminale. Le signal de sortie du dispositif de sommation 69 du convertisseur est une commande volts/Hz dans le référentiel de référence synchrone. Le paramètre d'entrée 67 (fourni en volts/Hz) peutêtre une valeur constante ou peut être un paramètre variable. Sinon, le paramètre d'entrée 67 peut être une valeur variable qui est fonction d'une autre variable qui dépend du temps, ou bien le paramètre d'entrée peut être une valeur variable qui est pilotée par événe- ments. Le dispositif de sommation d'erreur 61, le régulateur 63, le limiteur 65 et le dispositif de sommation 69 du convertisseur peuvent former le régulateur de base pour le dispositif de commande 100 de telle sorte que l'intensité du courant dans la machine à induction 30 peut être réglée. La somme volts/Hz terminale peut être intégrée, par l'intermédiaire d'un intégrateur 71 du convertisseur, pour produire un paramètre de tension terminal, et peut être bornée par le limiteur optionnel 73 pour produire une valeur de tension commandée 1 Iûe Vgd dans le référentiel de référence synchrone, lors de l'étape 151. Le dispositif de sommation d'erreur 61, le régulateur 63, le limiteur 65, le dispositif de sommation 69 du convertisseur, l'intégrateur 71 du convertisseur, le limiteur 73 et un générateur de fonction optionnel 76 forment une section 50 formant convertisseur d'erreur. Le fonctionnement du limiteur 73 peut être commandé par le générateur de fonction 76 qui règle la borne supérieure du limiteur 73 conformément à un paramètre d'entrée, tel que la tension VD de la liaison à courant continu. Le spécialiste de la technique notera que cette configuration agit de manière à réduire l'apparition d'un "enroulement" de l'intégrateur. L'angle électrique 0 peut être obtenu par intégration de la fréquence électrique w au moyen de l'intégrateur de fréquence 77. L'angle électrique 0 peut être envoyé à l'opérateur exponentiel 79 pour former le vecteur unité correspondant (e ). Le vecteur unité (e' ) peut être transformé, par l'intermédiaire du multiplieur vectoriel 81, avec la tension commandée synchrone IVgd lors de l'étape 153, pour produire le vecteur de tension commandée Vqd dans le référentiel de référence stationnaire. Le multiplieur de fréquence 75, l'intégrateur de fréquence 77, l'opérateur exponentiel 79 et le multiplieur vectoriel 81 peuvent former une section 70 formant transformateur de tension. Le vecteur de tension commandé stationnaire Vqd peut être envoyé à une opération de modulation d'impulsion en durée (MID), comme par exemple une commande 83 de modulation de vecteur spatial (MVS) pour produire le signal de commande 57 qui comprend des signaux de commande des tensions de phase Va, Vb et Vc envoyés à la machine d'induction 30 lors de l'étape 155. La lecture de courant de la première phase 85 (désignée par ia), la lecture de courant de la deuxième phase 87 (désignée par ib) et la lecture optionnelle du courant de la troisième phase 89 (désignée par ic) peuvent être obtenues en utilisant un premier capteur de courant, un second capteur de courant et un troisième capteur de courant optionnel 51, 53, 55 (voir figure 2) et être envoyées au convertisseur de vecteur de Park (PV) 91 pour produire le vecteur de Park du courant de phase statorique iqd dans le référentiel de référence stationnaire, lors de l'étape 157. Un spécialiste de la technique pourra noter que le nombre d'étapes de calcul requises pour obtenir une valeur du courant de phase statorique destiné à être introduit dans le dispositif de sommation d'erreur 61 sont moins nombreuses dans la forme de réalisation des figures 3 et 7, qui introduisent le vecteur de Park actuel de la trame de référence stationnaire dans l'opérateur scalaire 97, à la place d'un vecteur de Park actuel de trame de référence synchrone. Ceci peut être exécuté dans la forme de réalisation précédente étant donné que l'amplitude de la valeur du courant de phase statorique stationnaire Irgd est la même que l'amplitude de la valeur du courant de phase statorique synchrone ligd Dans une autre forme de réalisation, seules la lecture de courant de la première phase 85 et la lecture de courant de la deuxième phase 87 sont obtenues à partir de la machine d'induction 30 pour réduire le nombre de lectures de courant effectuées, de trois à deux. Dans l'autre forme de réalisation, le convertisseur 91 du vecteur de Park inclut un générateur (non représenté) de valeurs d'amplitude du courant pour calculer la lecture de courant de la troisième phase 89 (ici représenté en trait mixte) à partir de la lecture de courant de la première phase 85 et de la lecture de courant de la deuxième phase 87. On comprendra que les procédés décrits requièrent que le "neutre" de la machine d'induction 30 soit isolé galvani- quement vis-à-vis du circuit de l'onduleur. L'opérateur conjugué 93 peut transformer le vecteur unité (e'e) en un terme exponentiel complexe, comme

20 par exemple une conjuguée (e_; ) . La conjuguée (e-) peut être multipliée par le vecteur iad de Park du courant de phase statorique stationnaire par l'intermédiaire du multiplieur de courant 95 pour produire un vecteur de Park du courant de phase statorique iqd dans le référentiel de référence synchrone. Le convertisseur 91 du vecteur de Park, l'opérateur de conjugué 93 et le multiplieur de courant 95 peuvent former une section 90 formant convertisseur du vecteur de Park.

L'amplitude du vecteur de Park de courant de phase statorique synchrone iqd peut être obtenue au moyen d'un opérateur agissant sur l'amplitude, comme par exemple l'opérateur scalaire 97, en prenant la racine carrée de la somme des carrés des courants d'axe d et d'axe o, pour l'obtention d'une nouvelle valeur de courant de phase statorique synchrone !qd , lors de l'étape 159, valeur qui peut alors être envoyée au dispositif de sommation d'erreur 61. La section 50 formant convertisseur d'erreur et la section 70 formant transformateur de tension peuvent former un générateur 102 de vecteur de tension. Le système 20 de pilotage de la machine à induction peut également inclure des dispositions pour interrompre la puissance envoyée au moteur à induction 40 dans le cas d'une défaillance du moteur, par exemple un moteur calé. Un organigramme 161 sur la figure 11 montre qu'une fois le système 20 d'activation de la machine à induction a démarré, lors de l'étape 163, la valeur de tension commandée peut être contrôlée pour l'obtention ùe V qd de la valeur de vecteur de Park de tension dans le référentiel de référence synchrone, lors de l'étape 165. Si le résultat de l'étape 165 indique que la tension terminale commandée n'a pas augmenté en dépassant une valeur de ùe V qd seuil prédéterminée pendant un intervalle de temps prédéterminé ou pendant un nombre prédéterminé de tentatives de démarrage, lors de l'étape de décision 167, le système 20 de pilotage de la machine à induction peut s'arrêter pour empêcher tout endommagement, lors de l'étape 169. L'opération d'arrêt peut être déclenchée après qu'un contrôle a été exécuté pendant un intervalle de temps prédéterminé ou pendant un nombre prédéterminé de tentatives de mesures, comme indiqué par l'étape de décision 168. Si l'intervalle de temps prédéterminé ou le nombre prédéterminé de tentatives de démarrage n'a pas été dépassé, dans l'étape de décision 168, le fonctionnement revient à l'étape 165, lors de laquelle la tension terminale commandée V dq continue à être contrôlée. Si la tension terminale Vdgl dépasse le seuil, lors de l'étape de décision 167, ceci peut être considéré comme une indication de ce que le système 20 de pilotage de la machine à induction fonctionne correctement, et la procédure passe soit : à l'étape 101 de l'organigramme 99, à l'étape 117 de l'organigramme 115, à l'étape 131 de l'organigramme 129 ou à l'étape 147 de l'organigramme 145. Naturellement on comprendra que ce qui a été décrit précédemment concerne des formes de réalisation préférées de l'invention et que des modifications peuvent y être apportées sans sortir du cadre de l'invention.

Claims (10)

REVENDICATIONS

1. Procédé pour déduire des signaux de commande de tension de phase convenant pour être utilisés pour la commande d'un flux de courant envoyé à un moteur à induc- tien (40), ledit procédé comprenant les étapes consistant à . soustraire une valeur du courant de phase statorique d'une valeur de courant commandée pour obtenir un terme d'erreur, convertir ledit terme d'erreur en une valeur de tension commandée dans un référentiel de référence synchrone, transformer ladite valeur de tension commandée en un vecteur de tension commandé dans un référentiel de référence stationnaire, et convertir ledit vecteur de tension commandée en les signaux de commande de tension de phase au moyen d'une commande par modulation d'impulsions en durée (84).

2. Procédé selon la revendication 1, selon lequel ladite étape de conversion dudit terme d'erreur comprend les étapes consistant à . agir sur ledit terme d'erreur au moyen d'un régulateur (64) pour obtenir un signal terminal en volts par hertz, additionner un paramètre d'entrée audit signal terminal pour obtenir une somme terminale en volts par hertz, et intégrer ladite somme terminale pour obtenir ladite valeur de tension commandée dans le référentiel de 30 référence synchrone.

3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite étape de conversion dudit terme d'erreur comprend les étapes consistant à : agir sur ledit terme d'erreur pour obtenir un 35 signal de tension terminale, etlimiter une amplitude dudit signal de tension terminale pour obtenir ladite valeur de tension commandée dans le référentiel de référence synchrone.

4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé 5 en ce que ladite étape de transformation de ladite valeur de tension commandée comprend les étapes consistant à : obtenir un angle électrique, générer un vecteur unité en fonction dudit angle électrique, et 10 multiplier ladite valeur de tension commandée par ledit vecteur unité pour obtenir ledit vecteur de tension commandée dans le référentiel de référence stationnaire.

5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend en outre les 15 étapes consistant à : obtenir, à partir du moteur à induction (40), une première mesure du courant statorique pour une première phase du moteur à induction (40), obtenir à partir du moteur à induction (40) une 20 seconde mesure du courant statorique pour une seconde phase du moteur à induction (40), et transformer au moins lesdites première et seconde mesures du courant statorique en une valeur de courant de phase statorique mise à jour, par l'intermédiaire d'une 25 transformation vectorielle de Park.

6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite étape de transformation au moins des première et seconde mesures de courant statorique comprend l'étape consistant à utiliser lesdites première et seconde 30 mesures du courant statorique pour déduire une troisième mesure du courant statorique pour une troisième phase du moteur à induction (40).

7. Procédé selon la revendication 5, selon lequel ladite étape de transformation au moins des première et 35 seconde mesures du courant statorique comprennent lesétapes consistant à . transformer lesdites première et seconde mesures du courant statorique en un vecteur de Park du courant de phase statorique dans le référentiel de référence stationnaire ; et obtenir l'amplitude dudit vecteur de Park du courant de phase statorique dans le référentiel de référence fixe pour obtenir ladite valeur du courant de phase statorique.

8. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite étape de transformation au moins des première et seconde mesures du courant statorique comprend les étapes consistant à . transformer au moins lesdites première et seconde mesures du courant statorique en un vecteur de Park du courant de phase statorique dans le référentiel de référence stationnaire, obtenir un angle électrique, générer un terme exponentiel complexe en fonction 20 dudit angle électrique, multiplier ledit vecteur de Park du courant de phase statorique dans le référentiel de référence stationnaire par ledit terme exponentiel complexe pour obtenir un vecteur de Park du courant de phase statorique 25 dans un référentiel de référence synchrone, et obtenir l'amplitude dudit vecteur de Park du courant de phase statorique dans le référentiel de référence synchrone pour obtenir ladite valeur du courant de phase statorique. 30

9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que ladite valeur de courant commandée comprend une valeur variable.

10. Procédé selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend en outre 35 l'étape consistant à arrêter ledit moteur à induction enréponse à la détermination du fait que ladite valeur de tension commandée dans le référentiel de référence synchrone n'a pas dépassé un seuil de tension prédéterminé pendant un intervalle de temps prédéterminé.