WO2018130793A1 - Control system for a rotating electrical machine - Google Patents

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WO2018130793A1
WO2018130793A1 PCT/FR2018/050077 FR2018050077W WO2018130793A1 WO 2018130793 A1 WO2018130793 A1 WO 2018130793A1 FR 2018050077 W FR2018050077 W FR 2018050077W WO 2018130793 A1 WO2018130793 A1 WO 2018130793A1
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WO
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vector
voltage
component
stator
Prior art date
Application number
PCT/FR2018/050077
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French (fr)
Inventor
Luc Kobylanski
François-Xavier Bernard
Original Assignee
Valeo Equipements Electriques Moteur
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P21/00Arrangements or methods for the control of electric machines by vector control, e.g. by control of field orientation
    • H02P21/0003Control strategies in general, e.g. linear type, e.g. P, PI, PID, using robust control
    • H02P21/0021Control strategies in general, e.g. linear type, e.g. P, PI, PID, using robust control using different modes of control depending on a parameter, e.g. the speed
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P27/00Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
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    • H02P27/06Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters
    • H02P27/08Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters with pulse width modulation
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P6/00Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/10Arrangements for controlling torque ripple, e.g. providing reduced torque ripple

Definitions

  • the invention relates to a control system for a rotary electric machine and to its corresponding control method.
  • This system comprises in particular an AC-DC power converter also called inverter.
  • the invention applies more particularly to rotating electrical machines of the type reversible polyphase, said alternator-starters, which are used in the automotive industry.
  • An inverter is used to generate the polyphase currents required for the operation of a polyphase rotating electrical machine from a DC power source.
  • an inverter comprises switching elements forming a plurality of power arms, each having two switching elements in a conventional two-level bridge architecture.
  • the midpoint of a pair of switching elements of the same power arm is connected to a phase winding of the stator of the rotating electrical machine.
  • French patent application FR2745445 of the company VALEO ELECTRONIQUE discloses a rectifier bridge at the stator output of the alternator which also serves as a bridge for controlling the phases of the electric motor, the power transistors of the arms of the bridge being controlled by sequences of square signals delivered by a control unit. Such a so-called full-wave control is well known to those skilled in the art.
  • FIG. 1 is a summary of the principle of controlling amplitude-modulated vector control, the electric machine 104 being represented in the three-phase case.
  • a transformation T "1 for example of inverse Park, is made on the two values Vd and Vq, and voltages 100 are deduced for each of the phases From the voltages 100, switching signals 102 are determined for each of the elements of switching of an inverter 29 by a calculation 101. The switching signals 102 are calculated so that the voltages delivered on the electrical phases of the machine take the values 100. These switching signals 102 are of PWM type. inverter 29 of the currents 103 for each of the phases of the machine 104.
  • T for example a Park transformation to determine from currents 103, the two values Id and Iq in a Fresnel frame.
  • the two values Id and Iq are subtracted from reference values, depending, for example, on a reference torque C of the machine and then subjected to a Proportional Integral Derivative type derivative to deduce Vd and Vq, respectively.
  • the French patent application FR2895598 by the company VALEO ELECTRICAL EQUIPMENT MOTOR describes a specific PWM control method of a polyphase inverter which allows both a reduction of switching losses and a reduction of an effective current in the capacitor of decoupling of to reduce the ripple of the supply voltage. It is known from the French patent application FR3004299 by the company VALEO EQUIPEMENTS ELECTRIQUES MOTEUR to change the control strategy for example according to the speed of rotation of the rotor of the rotating electrical machine.
  • Canadian patent application CA2027983 describes a transition strategy between a MLI command to a full command with the increase of the speed of rotation. In particular, a switching between the two commands is provided when the number of hatches of the current exceeds a certain number. It is also described an analog embodiment of the transition strategy.
  • the object of the invention is to respond to this desire while at the same time remedying at least one of these aforementioned drawbacks.
  • a control system for a multiphase and synchronous rotating electrical machine comprising a stator and a rotor, said control system comprising:
  • an inverter capable of switching a voltage source according to the stator switching signals to deliver to each of the windings of the stator a voltage and an intensity having an electric pulsation, so that the stator generates a stator magnetic flux, the stator magnetic flux having PHId and PHIq components after a Park transformation;
  • the inverter and the electronic board are configured to operate in an amplitude-amplitude modulated vector control mode with a maximum wavable voltage and a modulation index having a maximum value and in a full-wave control mode with a modulation index having a fixed value,
  • the inverter and the electronic board when switching between the amplitude-modulated vector control mode and the full-wave control mode, are configured to operate in accordance with a control mode.
  • a control mode fixed voltage, in which the inverter and the electronic card operate in an amplitude-width modulated control mode in which a component Iq of the intensity vector is regulated, the modulus of a corresponding voltage vector having a value determined by the electronic card.
  • the fixed voltage control mode makes it possible to judiciously choose the value of the module of the voltage and by regulating the value of the intensity as a function, on the one hand, of avoiding a deviation of the voltage module when switching between the mode of amplitude-modulated vector control and full-wave control mode and secondly stable control.
  • a fixed voltage control mode is chosen according to which, at the time of its activation from the amplitude-modulated vector control mode, the module of the voltage delivered to the stator is equal to the module of the voltage delivered. to the stator during amplitude-modulated vector control mode.
  • the electronic card is configured so that the fixed voltage control mode is activated when the rotational speed of the rotor exceeds a triggering speed, the amplitude-modulated vector control mode then being deactivated.
  • the fixed voltage control mode is inserted when the PWM command becomes less efficient.
  • the electronic card is configured so that the full wave control mode is activated when the rotation speed of the rotor exceeds a stop speed, the fixed voltage control mode then being deactivated.
  • the electronic card is configured so that the full wave control mode is activated after an activation duration of the fixed voltage control mode, the fixed voltage control mode then being deactivated.
  • a control mode is used which is active a certain duration DT.
  • m mMLI_max + 1 - xt, t G [0, DT].
  • the electronic card is configured so that the fixed voltage control mode is activated when the rotational speed of the rotor N exceeds a stop speed, the amplitude-amplitude-modulated vector control mode then being deactivated, and the fixed voltage control mode is then deactivated after a certain delay, the full wave control mode then being activated.
  • the voltage vector module increases linearly as a function of the rotational speed of the rotor.
  • the inverter and the electronic card are configured to operate according to a transient control mode, in which the inverter and the electronic card operate according to an amplitude-amplitude-modulated vector control mode which regulates the Iq component of the intensity vector and in which a component Id of the intensity vector or a coil current is regulated so that the modulus of the voltage vector takes a value determined by the electronic card.
  • the transient control mode makes it possible to make the value of the voltage vector module tend to a value greater than what it would have been if the operating point of the PWM control mode were kept. classic vector. This allows a less marked transition to the full-wave control mode since the voltage module deviation is smaller. However, the value of the voltage vector module is less than the maximum wavable voltage so that control according to a vector PWM mode is possible.
  • the electronic card is configured so that the transient control mode is activated when the rotational speed of the rotor exceeds an activation speed.
  • the electronic card is configured so that the transient control mode is deactivated after a certain delay, the fixed voltage control mode then being activated.
  • the electronic card is configured so that the transient control mode is deactivated when the rotational speed of the rotor exceeds a triggering speed, the fixed voltage control mode then being activated.
  • the voltage vector module increases linearly as a function of the rotational speed of the rotor.
  • the component Id or the coil current is regulated so that the voltage vector module takes the value of the maximum undervoltage voltage.
  • the transient control mode then makes it possible to set the value of the voltage vector module to the maximum value that it can expect according to a vector PWM control mode.
  • the modulation index of the modulation index value of a full-wave control is thus brought closer together.
  • the electronic card determines the value of the component Id of the intensity vector by means of a function applied on the component PHId, the component PHId being determined from a maximum magnetic flux stator and the component PHIq.
  • the magnetic flux of the stator takes a maximum value and controlling the PHId component in function
  • PHIq which is directly related to the torque of the machine while allowing the voltage vector module increases. This allows a control in which the torque developed by the machine remains around the value required by an engine control.
  • the electronic card during the transient control mode determines the value of the coil current by means of a function applied to the PHId component, the PHID component being determined from a maximum stator magnetic flux and from the PHIq component .
  • the PHIq component is determined using the currents in the phase windings.
  • the maximum stator flux is determined by the electronic card using the maximum wavable voltage and the electric pulsation.
  • the subject of the invention is also a control method for a multiphase and synchronous rotating electrical machine comprising a stator and a rotor, said control method comprising: a generation of stator switching signals as a function of a intensity vector I in a Fresnel landmark;
  • the control method comprises during the transition between the control of the amplitude-amplitude modulated vector control type and the control of the full wave control type, a fixed voltage control of the inverter of the amplitude width modulation control type in which a component Iq of the intensity vector is regulated, the module of a corresponding voltage vector having a determined value .
  • the fixed voltage control is activated when the rotational speed of the rotor N exceeds a triggering speed, the amplitude-modulated vector control type control being then deactivated.
  • control of the full wave control type is activated after a duration of activation of the fixed voltage control mode, the fixed voltage control being then deactivated.
  • m mMLI_max + X t, t G [0, DT].
  • the fixed voltage control is activated when the rotational speed of the rotor N exceeds a stop speed, the control of the amplitude-modulated vector control type being then deactivated and in that the fixed voltage control is then deactivated after a certain period of time, the control of the full wave control type being then activated.
  • the voltage vector module V increases linearly as a function of the rotation speed of the rotor N.
  • the amplitude-modulated vector control type control comprises an amplitude-amplitude-modulated vector control transient control which regulates the Iq component of the intensity vector and in which a Id component of the current vector or a coil current is regulated so that the voltage vector module takes a determined value.
  • the transient control is activated when the rotational speed of the rotor N exceeds an activation speed.
  • the transient control is deactivated after a certain delay, the fixed voltage control being then activated.
  • the transient control is deactivated when the rotational speed of the rotor N exceeds a triggering speed, the fixed voltage control then being activated.
  • the voltage vector module increases linearly as a function of the rotational speed of the rotor N.
  • the component Id or the coil current is regulated so that the module of the voltage vector takes the value of the maximum undulatory voltage.
  • the value of the component Id of the intensity vector is determined by means of a function applied to the component PHId, the component PHId being determined from a maximum stator magnetic flux PHIM and the component PHIq.
  • the value of the coil current is determined by means of a function applied to the PHId component, the PHID component being determined from a maximum stator magnetic flux PHIM and the PHIq component.
  • the PHIq component is determined using the currents in the phase windings.
  • the flow of the maximum stator PHIM is determined using the maximum waveable voltage and the electrical pulsation.
  • FIG 1 is a summary of the principle of a vector pulse width modulation control according to the state of the art
  • FIG. 2 represents a control system for a rotating electrical machine according to the invention
  • FIG. 3 represents an evolution of the modulation index according to one embodiment of the invention
  • FIG. 4 represents a control method for an electric machine according to one embodiment of the invention
  • FIG. 5 represents a control method for an electric machine according to another embodiment of the invention.
  • FIG. 6 represents a control method for an electric machine according to one embodiment of the invention.
  • FIG. 7 represents a control method for an electric machine according to one embodiment of the invention.
  • FIG. 2 illustrates a control system for a multiphase and synchronous rotating electrical machine comprising a stator 31 provided with three phase windings 8, 9 and 10, for example connected to a neutral point and a rotor 30.
  • a voltage vector V an intensity vector I in a Fresnel coordinate system
  • the voltage vector V has components Vd and Vq and can be connected by means of an inverse transform of Park at the voltages of each of the phase windings 8, 9 and 10 and the neutral point as appropriate.
  • the intensity vector I has components Id and Iq and is obtained using a Park transform on the intensities of each of the phase windings.
  • the control system includes:
  • stator switching signals are generated as a function of the intensity vector I in a Fresnel frame.
  • the control voltage vector V is first calculated from the intensity vector I and the generation of stator switching signals is made from this control voltage vector V.
  • the electronic card is for example equipped with a microprocessor 17.
  • the inverter 29 capable of switching a voltage source 1 supplying a DC voltage Vdc as a function of the stator switching signals in order to deliver to each of the phase windings of the stator 8, 9, and 10 a voltage and an electric pulse intensity we, so that the stator generates a stator magnetic flux PHI, the stator magnetic flux PHI having PHId and PHIq components after a Park transformation.
  • the inverter 29 comprises three arms which are connected to the three phase windings respectively. Each arm comprises two transistors 2A, 2B, 4A, 4B, 6A, 6B and two diodes 3A, 3B, 5A, 5B, 7A, 7B.
  • the diodes 3A, 3B, 5A, 5B, 7A, 7B are connected in parallel with the transistors 2A, 2B, 4A, 4B, 6A, 6B, respectively.
  • the electronic card 16 is configured to transmit a stator switching signal to each of these transistors.
  • the detector 14 comprises a module with Hall effect sensors.
  • the rotor 30 comprises for example a coil 13 for generating a magnetic rotor flux PHIr intended to interact with the magnetic stator flux PHI, said coil 13 being fed by a coil current Ir, the coil current being generated by a rotor switching system 12 which modulates the voltage of the voltage source 1.
  • the rotor switching system 12 is made for example by a transistor.
  • the electronic board 16 is configured to output a rotor switching signal to the rotor switching system 12 to regulate the coil current, a diode 11 being connectable in parallel with the coil.
  • the electronic board and the inverter are configured to operate in amplitude-modulated vector control mode 22 with a maximum wavable voltage V_maxMLI and a modulation index m with a maximum value mMLI_max and in a full-wave control mode 24 with a modulation index m having a fixed value mPO.
  • the two regulated values are the components Id and Iq of an intensity vector and that the two control values are the two components Vd and Vq. of a voltage vector, the voltage vector and the intensity vector being expressed in a Fresnel frame.
  • the electronic card will calculate from the currents of the phase windings of the stator using a Park transform, the components Id and Iq. Then, according to these values Id, Iq and functions relating to the operation of the electric machine such as in particular a torque to be exerted by the machine and the speed of rotation indicated by the detector 14, the electronic card will deduce the two values of commands Vd and Vq. The electronic card then applies an inverse Park transform to determine the corresponding polyphase voltages and the potential of the neutral point if necessary and to deduce the stator switching signals which are PWM signals.
  • the amplitude modulated vector control mode has a maximum wavable voltage V_maxMLI corresponding to the maximum acceptable module of the voltage vector.
  • V_maxMLI has a value of ⁇ in the three-phase case.
  • the stator switching signals have a square shape and are of fixed width. These signals correspond to a voltage vector in a Fresnel frame whose only phase is adjustable and whose amplitude is fixed.
  • the board and the inverter are configured so that the Vd component of the voltage vector is controlled to regulate the Iq component of the intensity vector, and the Vq component of the voltage vector is determined.
  • the modulus of the vector voltage in a Fresnel frame is fixed and is equal to ⁇ .
  • FIG. 3 illustrates the evolution of the modulation index m as a function of the speed of rotation of the rotor and as a function of the modulation mode. More precisely, FIG. 3 represents two curves 27 and 28 in a reference frame comprising an axis 19 corresponding to the value of the modulation index and an axis 18 corresponding to the value of the speed of rotation of the machine.
  • the curve 27 corresponds to the maximum value that can take the modulation index, this value depends in particular on the control mode of the rotating electrical machine.
  • the inverter and the electronic board are configured to operate in a fixed voltage control mode 23.
  • This mode of fixed voltage control 23 plays the role of transition between the two control modes which mutually have a modulus of variation of the vector or a variation of modulation index.
  • the modulation index m is variable and can take the maximum value: mMLI_max.
  • the curve 27 is superimposed with the value mMLI_max.
  • the modulation index m has a fixed value mPO which is superimposed with the curve 27 and also the curve 28.
  • the modulation index m has a variable value between mMLI_max and mPO.
  • the intensity of the intensity vector as a function of the intensities in each of the stator phase windings is determined by Park transform, and then the control components Vd and Vq are determined.
  • An inverse Park transform is then carried out to determine the voltage values at the terminals of each windings and the neutral point, where appropriate, from which the stator switching signals for each of the arms of the inverter are derived.
  • the component Iq of the intensity vector I is regulated by means of pulse width modulation using the voltage vector V as a control, the voltage vector module V having a value determined by the electronic card.
  • N being the rotational speed of the rotor of the machine.
  • the value of the voltage vector module is fixed using the modulation index.
  • the modulation index being determined using the speeds of N_PO_MIN, N_MLI_MAX, mPO and mMLI_max and a value proportional to the speed of rotation.
  • -DT corresponds to a duration of time.
  • DT corresponds to the duration of activation of the fixed voltage control mode.
  • the value of the voltage vector module is fixed using the modulation index.
  • the modulation index being determined using mPO and mMLI_max and DT which is equal to the duration given to the fixed voltage control mode 23 for changing the modulation index by an equal value, for example at the maximum modulation index of the pulse width modulation to the value of the full wave modulation index, mPO.
  • control variables Vd and Vq of the pulse width modulation are thus available in order to regulate the current vector I of components Id and Iq.
  • the value of the voltage vector module is directly related to the modulation index m, in the case of the first example, the value of the voltage vector module increases linearly as a function of the rotational speed of the rotor N.
  • the value of the voltage vector module increases linearly as a function of the speed of rotation of the rotor.
  • the amplitude-modulated vector control mode 22 is active on the interval represented in FIG. 3 up to a triggering speed N_MLI_MAX and the operating mode Full wave control 24 is active on the slot 24 from a stop speed N_PO_MIN in Figure 3.
  • N_MLI_MAX is a value set by a period number of the PWM signal in an electrical period.
  • N_MLI_MAX 4500 rpm.
  • N_PO_MIN is a value set according to the F.E.M of the electric machine so that the current in the electric machine is not too big.
  • N_PO_MIN 5000 rpm.
  • the electronic card is configured on the one hand so that the fixed voltage control mode 23 is activated when the rotational speed of the rotor N exceeds the triggering speed N_MLI_MAX, the modulated vector control mode amplitude width 22 is then deactivated and secondly so that the full wave control mode 24 is activated when the rotational speed of the rotor N exceeds the stop speed N_PO_MIN, the fixed voltage control mode 23 being disabled.
  • the electronic card is configured so that the fixed voltage control mode is activated when the rotational speed of the rotor N exceeds a stop speed N_PO_MIN or the triggering speed N_MLI_MAX, the vector control mode amplitude amplitude modulation being then deactivated and the fixed voltage control mode is then deactivated after a certain delay for example DT, the full wave control mode then being activated.
  • the amplitude-modulated vector control mode 22 comprises two operating modes delimited respectively by the intervals 25 and 26 in FIG.
  • the interval 25 delimits the vector control mode with conventional amplitude width modulation 25 according to which it is expected to calculate according to the currents Id and Iq, a vector V in order to optimize the efficiency of the machine for example.
  • the interval 26 delimits a transient control mode 26 according to which the components Id and Iq of the intensity vector I or the component Iq and the coil current Ir are regulated, the module of the voltage vector having a value determined by the electronic card.
  • the transient control mode the component Iq being regulated, the component Id of the intensity vector I or a coil current Ir is regulated so that the module of a corresponding voltage vector V takes a determined value.
  • the transient control mode 26 is a vector PWM control mode in which the voltage vector V is used as control for the regulation of the components Id and Iq or the component Iq and the coil current Ir.
  • the modulus of the voltage vector is determined by another relationship explained below.
  • the value of the voltage vector module is less than or equal to the maximum undervoltage voltage. That is, the voltage vector module is less than or equal to dans in the case of a three-phase electric machine.
  • the voltage module takes the value of the maximum undulating voltage. That is, the voltage vector module is equal to dans in the case of a three-phase electric machine. According to the first example, it is possible, in a first case, to determine the value of the component Id of the intensity vector using a function applied to the component PHId. For this, the function connecting PHId and Id is determined by means of a cartography previously carried out on the rotating electrical machine and which is stored in the control card 16.
  • the function connecting PHId and Ir is determined using a cartography previously carried out on the rotating electrical machine and stored in the control card 16.
  • the PHId component can be determined from a maximum stator magnetic flux PHIM and PHIq component. For this, we can use the formula:
  • the PHId component is determined using the currents in the phase windings.
  • G the function of the rotating electrical machine which is stored in the control card 16.
  • the modulus of the mod vector voltage (V) increases linearly as a function of the rotation speed of the rotor N, without being greater than the maximum undulating voltage. That is, the voltage vector module is less than ⁇ in the case of a three-phase electric machine.
  • the activation of the transient control mode 26 is for example triggered by the speed of rotation of the rotor N which exceeds an activation rate N_MLI_OPTI_MAX.
  • N_MLI_OPTI_MAX is a value fixed not too far from N_MLI_MAX when a fixed voltage control mode 23 is provided in addition to the transient mode so as not to degrade the efficiency too much.
  • a fixed voltage control mode 23 is not provided in addition to the transient mode, one can for example choose N_MLI_MAX with respect to N_PO_MIN.
  • N_MLI_OPTI_MAX 4300 rpm.
  • the electronic card is configured so that the transient control mode is deactivated after a certain delay, the fixed voltage control mode being then activated. It is also possible that the electronic card is configured so that the transient control mode is disabled when the rotational speed of the rotor N exceeds a triggering speed N_MLI_MAX, the fixed voltage control mode then being activated.
  • the amplitude-modulated vector control mode 22 comprises the vector control mode with conventional amplitude width modulation. 25 and transient control mode 26 without there being a fixed voltage control mode 23.
  • the transient control mode 26 belonging to the mode of control.
  • amplitude-amplitude modulation vector control 22 to the full wave control mode 24.
  • intervals 21 and 20 which respectively correspond to a vector-type command 21 and to a scalar-type command.
  • the interval 21 corresponds to the interval 22 of amplitude-modulated vector control mode. Indeed, in the amplitude-amplitude vector control mode, it is intended to regulate two quantities namely Id and Iq using two magnitudes Vd and Vq, for example.
  • the interval 22 includes in particular the interval 26 which is a PWM vector control mode.
  • the values Id and Iq or Ir and Iq are regulated using the MLI so that the V voltage vector module takes a determined value.
  • the value of the voltage vector module is less than the maximum value that can be obtained with a vector pulse width modulation. This value, also called maximum wavable voltage V_maxMLI is equal to ⁇ in the case of a three-phase electric machine.
  • the interval 20 corresponds to the interval 23 and also to the interval 24.
  • the full-wave control mode 24 is a scalar control mode in which only one parameter is regulated since a voltage vector is used as control, of which only the phase is variable.
  • the fixed voltage control mode 23 is a scalar control mode in which only one of the two components of the intensity is regulated by PWM modulation the other component taking an incident value due to the setting of the value of the voltage vector module.
  • the value of the voltage vector module is greater than that which can be obtained with a vector pulse width modulation also called the maximum wavable voltage V_maxMLI.
  • the maximum waveable voltage is equal to ⁇ in the case of a three-phase electric machine.
  • FIG. 4 illustrates a control method for an electric machine according to one embodiment of the invention. This includes the following steps:
  • step 22 amplitude-amplitude modulated vector control mode 22 which comprises both sub-steps 25 and 26.
  • step 25 the aforementioned conventional amplitude-width modulated vector control mode according to which provision is made for calculate according to the currents Id and Iq, a vector V to optimize the efficiency of the machine for example.
  • step 26 the transient control mode 26 above.
  • the modulus of the vector voltage equal to dans in the case of a three-phase electric machine.
  • the modulus of the mod vector voltage (V) increases linearly as a function of the rotational speed of the rotor N.
  • 23 the fixed voltage control mode 23 mentioned above.
  • the component Vd of the voltage vector is controlled to regulate the component Iq according to a pulse width modulation command, the modulus of the voltage vector mod (V) is fixed and determined.
  • the modulation index can be determined using Equation 1 or Equation 2.
  • Vd component of the voltage vector is controlled to regulate the Iq component of the intensity vector
  • the transient control 26 is activated when the rotational speed of the rotor N exceeds an activation speed N_MLI_OPTI_MAX.
  • the transient control 26 is deactivated after a certain period of time, the fixed voltage control 23 then being activated.
  • the fixed voltage control 23 is activated when the speed of rotation of the rotor N exceeds a triggering speed N_MLI_MAX, the amplitude-modulated vector control type control 22 is then deactivated.
  • control of the full wave control type 24 it is also possible for the control of the full wave control type 24 to be activated when the rotational speed of the rotor N exceeds a stop speed N_PO_MIN, the fixed voltage control 23 then being deactivated.
  • the fixed voltage control 23 is activated when the rotational speed of the rotor N exceeds a stop speed N_PO_MIN or the triggering speed N_MLI_MAX, the control of the amplitude-modulated vector control type being then deactivated and the fixed voltage control 23 is then deactivated after a certain period of time, the control of the full wave control type then being activated.
  • FIG. 5 illustrates a control method for an electric machine according to another embodiment of the invention. This is distinguished in that it does not include the fixed voltage control mode 23, so it comprises the following steps:
  • the amplitude-width modulated vector control mode 22 which comprises the two sub-steps 25 and 26 which are similar to those of the embodiment illustrated in FIG. 4.
  • the transient control 26 is activated when the rotational speed of the rotor N exceeds an activation speed N_MLI_OPTI_MAX. It can be provided that the transient control 26 is deactivated after a certain delay, the full wave control mode 24 then being activated.
  • the transient control is deactivated when the rotation speed of the rotor N exceeds a triggering speed N_MLI_MAX, the full wave control mode is then activated.
  • the method further comprises the following steps:
  • 34 a measurement of the currents of the phase windings of the stator. This measurement is performed for example using the current sensor 15.
  • 35 a detection of the rotational speed of the rotor N. This detection is performed for example using the detector 14 of the rotational speed of the rotor.
  • each of the steps or sub-steps 25, 26, 23, and 24 of the method illustrated in FIG. 4 or 25, 26, and 24 of the method illustrated in FIG. 5 comprises the steps 32, 33, 34 and 35 mentioned herein. above.
  • step 32 it is determined by transforming Park the components Id and Iq of the intensity vector as a function of the intensities measured during step 31 in each of the stator phase windings, and then the value of the control components Vd and Vq are determined.
  • a Proportional Integral Derivative type corrector as shown in Figure 1 in principle of a MLI command. In this case, it will be necessary to initialize these correctors during the transition from one control mode to another.
  • An inverse Park transform is then performed to determine the voltage values across each of the windings and the neutral point, where appropriate, from which the stator switching signals for each of the arms of the inverter are derived.
  • FIG. 7 illustrates, according to one embodiment, the passages between the different control modes: vector PWM type control mode 22, fixed voltage control mode 23 and the full control mode 24.
  • the passages are numbered 2223, 2324, 2423 and 2322 depending on the number of the initial command mode and the control mode to which one passes.
  • the modulation index is connected to the voltage vector according to the following formula:
  • -DT corresponds to a duration of time.
  • DT corresponds to the duration of activation of the fixed voltage control mode.
  • the passage 2423 one goes from the mode of full wave control 24 to the fixed voltage control mode 23 when the speed of rotation of the rotating electrical machine is lower than the stop speed N_PO_MIN.
  • -DT corresponds to a duration of time.
  • DT corresponds to the duration of activation of the fixed voltage control mode.
  • one passes from the fixed voltage control mode 23 to the vector PWM control mode 22 when the speed of rotation of the rotating electrical machine is lower than the stop speed N_PO_MIN and t DT.

Abstract

A control system for a multiphase and synchronous rotating electrical machine comprising a stator (31) and a rotor (30), said control system comprising: - an electronic card (16) for generating stator switching signals according to a current vector (I) in a Fresnel reference frame; - an inverter (29) capable of switching a voltage source (1) according to the stator switching signals, in order to deliver to each of the windings of the stator (8, 9, 10) a voltage and a current having an electric pulse (we), such that the stator generates a stator magnetic flux (PHI), the stator magnetic flux (PHI) having PHId and PHIq components after a Park transformation; the invention provides that, when changing from a vector control mode with amplitude width modulation (22) to a full-wave control mode (24), the inverter (29) and the electronic card (16) are configured to operate according to a control mode with a set voltage (23), wherein the inverter (29) and the electronic card (16) operate according to a control mode with amplitude width modulation in which a component Iq of the current vector (I) is controlled, the module of a corresponding voltage vector (V) having a value determined by the electronic card (16).

Description

SYSTEME DE COMMANDE POUR UNE MACHINE ELECTRIQUE TOURNANTE  CONTROL SYSTEM FOR A ROTATING ELECTRIC MACHINE
DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
L'invention porte sur un système de commande pour une machine électrique tournante et sur son procédé de commande correspondant. Ce système comprend notamment un convertisseur de courant électrique alternatif- continu également appelé onduleur. The invention relates to a control system for a rotary electric machine and to its corresponding control method. This system comprises in particular an AC-DC power converter also called inverter.
L'invention s'applique plus particulièrement à des machines électriques tournante du type réversibles polyphasées, dites alterno-démarreurs, qui sont utilisées dans l'industrie automobile. The invention applies more particularly to rotating electrical machines of the type reversible polyphase, said alternator-starters, which are used in the automotive industry.
ARRIERE PLAN TECHNOLOGIQUE BACKGROUND TECHNOLOGY
Un onduleur permet de générer à partir d'une source de courant continu les courants polyphasés nécessaires au fonctionnement d'une machine électrique tournante polyphasée. Généralement un onduleur comprend des éléments de commutation formant plusieurs bras de puissance, comportant chacun deux éléments de commutation dans une architecture classique de pont à deux niveaux. An inverter is used to generate the polyphase currents required for the operation of a polyphase rotating electrical machine from a DC power source. Generally an inverter comprises switching elements forming a plurality of power arms, each having two switching elements in a conventional two-level bridge architecture.
Le point milieu d'un couple d'éléments de commutation d'un même bras de puissance est relié à un enroulement de phase du stator de la machine électrique tournante. The midpoint of a pair of switching elements of the same power arm is connected to a phase winding of the stator of the rotating electrical machine.
La demande de brevet français FR2745445 de la société VALEO ELECTRONIQUE décrit un pont redresseur en sortie de stator de l'alternateur qui sert également de pont de commande des phases du moteur électrique, des transistors de puissance des bras du pont étant commandés par des séquences de signaux carrés délivrés par une unité de commande. Une telle commande dite pleine onde est bien connue de l'homme de métier. French patent application FR2745445 of the company VALEO ELECTRONIQUE discloses a rectifier bridge at the stator output of the alternator which also serves as a bridge for controlling the phases of the electric motor, the power transistors of the arms of the bridge being controlled by sequences of square signals delivered by a control unit. Such a so-called full-wave control is well known to those skilled in the art.
Les éléments de commutation peuvent également être pilotés par des procédés de modulation de largeur d'impulsion dits MLI (ou PWM en anglais, acronyme de "Puise Width Modulation"). La figure 1 illustre de manière sommaire le principe d'une commande d'une commande vectorielle à modulation de largeur d'amplitude, la machine électrique 104 étant représentée dans le cas triphasé. The switching elements can also be controlled by pulse width modulation methods known as MLI (or PWM in English, acronym for "Pulse Width Modulation"). FIG. 1 is a summary of the principle of controlling amplitude-modulated vector control, the electric machine 104 being represented in the three-phase case.
Pour cette commande, on régule deux valeurs Id et Iq qui sont les composantes d'un vecteur intensité dans un repère de Fresnel à l'aide de deux valeurs de commande Vd et Vq qui sont les composantes d'un vecteur tension dans un repère de Fresnel. For this command, two values Id and Iq are regulated which are the components of an intensity vector in a Fresnel frame using two control values Vd and Vq which are the components of a vector voltage in a reference frame. Fresnel.
On fait une transformation T"1, par exemple de Park inverse sur les deux valeurs Vd et Vq et on en déduit des tensions 100 pour chacune des phases. A partir des tensions 100, on détermine des signaux de commutation 102 pour chacun des éléments de commutation d'un onduleur 29 par un calcul 101 . Les signaux de commutation 102 sont calculés afin que les tensions délivrées sur les phases électriques de la machine prennent les valeurs 100. Ces signaux de commutation 102 sont de type MLI. II sort de l'onduleur 29 des courants 103 destinés à chacune des phases de la machine 104. A transformation T "1 , for example of inverse Park, is made on the two values Vd and Vq, and voltages 100 are deduced for each of the phases From the voltages 100, switching signals 102 are determined for each of the elements of switching of an inverter 29 by a calculation 101. The switching signals 102 are calculated so that the voltages delivered on the electrical phases of the machine take the values 100. These switching signals 102 are of PWM type. inverter 29 of the currents 103 for each of the phases of the machine 104.
On fait alors une transformation T, par exemple une transformation de Park pour déterminer à partir des courants 103, les deux valeurs Id et Iq dans un repère de Fresnel. Les deux valeurs Id et Iq sont retranchées à des valeurs de référence, dépendantes par exemple d'un couple C de référence de la machine puis soumises à un correcteur de type Proportionnel Intégral Dérivé pour en déduire Vd et Vq, respectivement. We then make a transformation T, for example a Park transformation to determine from currents 103, the two values Id and Iq in a Fresnel frame. The two values Id and Iq are subtracted from reference values, depending, for example, on a reference torque C of the machine and then subjected to a Proportional Integral Derivative type derivative to deduce Vd and Vq, respectively.
La demande de brevet français FR2895598 par la société VALEO EQUIPEMENTS ELECTRIQUES MOTEUR décrit un procédé spécifique de commande MLI d'un onduleur polyphasé qui permet à la fois une réduction des pertes par commutation et une diminution d'un courant efficace dans le condensateur de découplage de manière à diminuer les ondulations de la tension d'alimentation. Il est connu de la demande de brevet français FR3004299 par la société VALEO EQUIPEMENTS ELECTRIQUES MOTEUR le fait de changer de stratégie de commande par exemple en fonction de la vitesse de rotation du rotor de la machine électrique tournante. La demande de brevet canadienne CA2027983 décrit une stratégie de transition entre une commande MLI vers une commande pleine avec l'augmentation de la vitesse de rotation. Il est notamment prévu une commutation entre les deux commandes lorsque le nombre de hachures du courant dépasse un certain nombre. Il est décrit également une réalisation analogique de la stratégie de transition. The French patent application FR2895598 by the company VALEO ELECTRICAL EQUIPMENT MOTOR describes a specific PWM control method of a polyphase inverter which allows both a reduction of switching losses and a reduction of an effective current in the capacitor of decoupling of to reduce the ripple of the supply voltage. It is known from the French patent application FR3004299 by the company VALEO EQUIPEMENTS ELECTRIQUES MOTEUR to change the control strategy for example according to the speed of rotation of the rotor of the rotating electrical machine. Canadian patent application CA2027983 describes a transition strategy between a MLI command to a full command with the increase of the speed of rotation. In particular, a switching between the two commands is provided when the number of hatches of the current exceeds a certain number. It is also described an analog embodiment of the transition strategy.
La demande de brevet canadienne CA2631299 décrit la mise en place d'une phase de transition entre le passage d'une commande MLI vers pleine onde. The Canadian patent application CA2631299 describes the establishment of a transition phase between the passage of a MLI command to full wave.
Toutefois, ces deux demandes de brevet ne précisent pas le contrôle des variables électriques de la machine lors de la transition. De manière générale, lors du passage entre la commande MLI et la commande pleine onde, la valeur maximale du module du vecteur tension également appelé également tension ondulable maximale varie. Cet écart de module du vecteur tension entre les deux modes interdit une transition parfaite et va engendrer un courant transitoire gênant. OBJET DE L'INVENTION However, these two patent applications do not specify the control of the electrical variables of the machine during the transition. In general, when switching between the PWM command and the full wave command, the maximum value of the vector module voltage also called also maximum waveable voltage varies. This modulus difference of the voltage vector between the two modes prohibits a perfect transition and will generate an annoying transient current. OBJECT OF THE INVENTION
L'invention a pour objet de répondre à ce souhait tout en remédiant à au moins un de ces inconvénients précités. The object of the invention is to respond to this desire while at the same time remedying at least one of these aforementioned drawbacks.
Suivant l'invention il est proposé un système de commande pour une machine électrique tournante multiphasée et synchrone comprenant un stator et un rotor, ledit système de commande comprenant: According to the invention there is provided a control system for a multiphase and synchronous rotating electrical machine comprising a stator and a rotor, said control system comprising:
-une carte électronique pour générer des signaux de commutation stator en fonction d'un vecteur intensité dans un repère de Fresnel; an electronic card for generating stator switching signals as a function of an intensity vector in a Fresnel frame;
-un onduleur apte à commuter une source de tension en fonction des signaux de commutation stator pour délivrer à chacun des enroulements du stator une tension et une intensité ayant une pulsation électrique, de sorte que le stator génère un flux magnétique stator, le flux magnétique stator ayant des composantes PHId et PHIq après une transformation de Park; an inverter capable of switching a voltage source according to the stator switching signals to deliver to each of the windings of the stator a voltage and an intensity having an electric pulsation, so that the stator generates a stator magnetic flux, the stator magnetic flux having PHId and PHIq components after a Park transformation;
-un capteur des courants des enroulements de phase du stator; et -un détecteur de la vitesse de rotation du rotor et de sa position; dans lequel l'onduleur et la carte électronique sont configurés pour fonctionner selon un mode de commande vectorielle à modulation de largeur d'amplitude avec une tension maximale ondulable et un indice de modulation ayant une valeur maximale et selon un mode de commande pleine onde avec un indice de modulation ayant une valeur fixe, a sensor of the currents of the phase windings of the stator; anda detector of the rotational speed of the rotor and its position; wherein the inverter and the electronic board are configured to operate in an amplitude-amplitude modulated vector control mode with a maximum wavable voltage and a modulation index having a maximum value and in a full-wave control mode with a modulation index having a fixed value,
Selon une caractéristique générale de l'invention, lors du passage entre le mode de commande vectorielle à modulation de largeur d'amplitude et le mode de commande pleine onde, l'onduleur et la carte électronique sont configurés pour fonctionner selon un mode de commande à tension fixée, selon lequel l'onduleur et la carte électronique fonctionnent selon un mode de commande à modulation de largeur d'amplitude dans lequel une composante Iq du vecteur intensité est régulée, le module d'un vecteur tension correspondant ayant une valeur déterminée par la carte électronique. According to a general characteristic of the invention, when switching between the amplitude-modulated vector control mode and the full-wave control mode, the inverter and the electronic board are configured to operate in accordance with a control mode. fixed voltage, in which the inverter and the electronic card operate in an amplitude-width modulated control mode in which a component Iq of the intensity vector is regulated, the modulus of a corresponding voltage vector having a value determined by the electronic card.
Le mode de commande à tension fixée permet en choisissant judicieusement la valeur du module de la tension et en régulant la valeur du de l'intensité en fonction d'une part d'éviter un écart du module de tension lors du passage entre le mode de commande vectorielle à modulation de largeur d'amplitude et le mode de commande pleine onde et d'autre part une commande stable. The fixed voltage control mode makes it possible to judiciously choose the value of the module of the voltage and by regulating the value of the intensity as a function, on the one hand, of avoiding a deviation of the voltage module when switching between the mode of amplitude-modulated vector control and full-wave control mode and secondly stable control.
Par exemple, on choisit un mode de commande à tension fixée selon lequel au moment de son activation à partir du mode de commande vectorielle à modulation de largeur d'amplitude, le module de la tension délivrée au stator est égal au module de la tension délivrée au stator lors du mode de commande vectorielle à modulation de largeur d'amplitude. For example, a fixed voltage control mode is chosen according to which, at the time of its activation from the amplitude-modulated vector control mode, the module of the voltage delivered to the stator is equal to the module of the voltage delivered. to the stator during amplitude-modulated vector control mode.
De même, on peut choisir un mode de commande à tension fixée selon lequel au moment de l'activation du mode de commande pleine onde, le module de la tension délivrée au stator est égal au module de la tension délivrée au stator lors du mode de commande pleine onde. Similarly, it is possible to choose a fixed voltage control mode according to which at the moment of activation of the full wave control mode, the module of the voltage delivered to the stator is equal to the module of the voltage delivered to the stator during the full-wave control mode.
On permet ainsi une continuité de la valeur du module de tension et de l'indice de modulation. Toutefois, en régulant la composante Iq, on peut avec cette commande réguler la valeur du couple exercé par la machine électrique. This allows a continuity of the value of the voltage module and the modulation index. However, by regulating the component Iq, it is possible with this command to regulate the value of the torque exerted by the electric machine.
Selon d'autres caractéristiques prises isolément ou en combinaison : According to other characteristics taken separately or in combination:
-la carte électronique est configurée de sorte que le mode de commande à tension fixée est activé lorsque la vitesse de rotation du rotor dépasse une vitesse de déclenchement, le mode de commande vectorielle à modulation de largeur d'amplitude étant alors désactivé. the electronic card is configured so that the fixed voltage control mode is activated when the rotational speed of the rotor exceeds a triggering speed, the amplitude-modulated vector control mode then being deactivated.
Il est opportun de passer du mode de commande MLI à un autre mode de commande avec une augmentation de la vitesse de rotation de la machine électrique. En effet, dans les machines électriques synchrones, l'augmentation de la vitesse de rotation correspond à une augmentation de la pulsation électrique rendant la commande MLI moins efficace. It is advisable to switch from the PWM control mode to another control mode with an increase in the speed of rotation of the electric machine. Indeed, in synchronous electrical machines, the increase in the speed of rotation corresponds to an increase in the electrical pulse making the PWM command less effective.
Ainsi, en prévoyant l'activation du mode de commande à tension fixée lorsqu'une vitesse de rotation de déclenchement est dépassée, on insère le mode de commande à tension fixée lorsque la commande MLI devient moins efficace. Thus, by providing for the activation of the fixed voltage control mode when a trigger rotation speed is exceeded, the fixed voltage control mode is inserted when the PWM command becomes less efficient.
-la carte électronique est configurée de sorte que le mode de commande pleine onde est activé lorsque la vitesse de rotation du rotor dépasse une vitesse d'arrêt, le mode de commande à tension fixée étant alors désactivé. the electronic card is configured so that the full wave control mode is activated when the rotation speed of the rotor exceeds a stop speed, the fixed voltage control mode then being deactivated.
De même lorsque selon la commande à tension fixée la valeur de l'indice de modulation ou du module du vecteur tension atteignent leur valeur qu'ils auraient selon le mode de commande pleine onde, on peut passer en mode de commande pleine onde. Likewise, when according to the voltage command set the value of the modulation index or the module of the voltage vector reaches their value which they would have according to the full-wave control mode, it is possible to switch to the full-wave control mode.
-selon le mode de commande à tension fixée, la carte électronique et l'onduleur sont configurés pour fonctionner selon un mode de commande à modulation de largeur d'amplitude dans lequel une composante Vd du vecteur tension est commandée pour réguler la composante Iq, et on détermine une composante Vq du vecteur tension à l'aide de l'équation: Vq = (mod(V)A2 - VdA2 ), dans laquelle mod (V) = (^) x m , dans laquelle according to the fixed voltage control mode, the electronic card and the inverter are configured to operate according to a control mode to amplitude-width modulation in which a Vd component of the voltage vector is controlled to regulate the Iq component, and a Vq component of the voltage vector is determined using the equation: Vq = (mod (V) A 2 - Vd A 2), wherein mod (V) = (^) xm, wherein
» .. . (mPO-mMLI max) ".. (mPO-mMLI max)
m = mMLI max H -— -— x (N - N MLI MAX), N étant a vitesse m = max MMLI H - - x (N - MAX N MLI), N being at speed
(N_PO_MIN-N_MLI_MAX) " ' de rotation du rotor de la machine. (N_PO_MIN-N_MLI_MAX) " 'rotation of the rotor of the machine.
On permet ainsi d'avoir un indice de modulation qui varie entre la vitesse de rotation N_MLI_MAX et N_PO_MIN et qui prend au niveau de ces deux vitesses respectivement la valeur mMLI_max et mPO. On assure ainsi une continuité dans la valeur de l'indice de modulation. It is thus possible to have a modulation index which varies between the speed of rotation N_MLI_MAX and N_PO_MIN and which takes at these two speeds respectively the value mMLI_max and mPO. This ensures a continuity in the value of the modulation index.
-la carte électronique est configurée de sorte que le mode de commande pleine onde est activé après une durée d'activation du mode de commande à tension fixée, le mode de commande à tension fixée étant alors désactivé. On utilise un mode de commande qui est actif une certaine durée DT. the electronic card is configured so that the full wave control mode is activated after an activation duration of the fixed voltage control mode, the fixed voltage control mode then being deactivated. A control mode is used which is active a certain duration DT.
-selon le mode de commande à tension fixée, la carte électronique et l'onduleur sont configurés pour fonctionner selon un mode de commande à modulation de largeur d'amplitude dans lequel une composante Vd du vecteur tension est commandée pour réguler la composante Iq du vecteur intensité, et on détermine une composante Vq du vecteur tension à l'aide de l'équation: Vq = (mod(V)A2 - VdA2 ), dans laquelle mod(V) = ^ x m , dans laquelle according to the fixed voltage control mode, the electronic board and the inverter are configured to operate in an amplitude width modulation controlled mode in which a component Vd of the voltage vector is controlled to regulate the vector component Iq intensity, and a component Vq of the voltage vector is determined using the equation: Vq = (mod (V) A 2 -Vd A 2), in which mod (V) = x xm, in which
» .. . (mPO-mMLI max) r _ " .. (mPO-mMLI max) r _
m = mMLI_max + 1 - x t, t G [0, DT] . m = mMLI_max + 1 - xt, t G [0, DT].
On permet ainsi d'avoir un indice de modulation qui varie entre le temps t=0 et le temps t=DT et qui prend au niveau de ces deux instants respectivement la valeur mMLI_max et mPO. On assure ainsi une continuité dans la valeur de l'indice de modulation. -la carte électronique est configurée de sorte que le mode de commande à tension fixée est activé lorsque la vitesse de rotation du rotor N dépasse une vitesse d'arrêt, le mode de commande vectorielle à modulation de largeur d'amplitude étant alors désactivé et en ce que le mode de commande à tension fixée est alors désactivé après un certain délai, le mode de commande pleine onde étant alors activé. It is thus possible to have a modulation index which varies between the time t = 0 and the time t = DT and which takes at these two instants respectively the value mMLI_max and mPO. This ensures a continuity in the value of the modulation index. the electronic card is configured so that the fixed voltage control mode is activated when the rotational speed of the rotor N exceeds a stop speed, the amplitude-amplitude-modulated vector control mode then being deactivated, and the fixed voltage control mode is then deactivated after a certain delay, the full wave control mode then being activated.
On utilise un mode de commande qui est actif une certaine durée DT et ce alors que la vitesse de rotation est N_PO_MIN, c'est à dire en principe une vitesse supérieure à N_MLI_MAX. -selon le mode de commande à tension fixée, le module du vecteur tension augmente linéairement en fonction de la vitesse de rotation du rotor. One uses a mode of control which is active a certain duration DT and that while the speed of rotation is N_PO_MIN, ie in principle a speed higher than N_MLI_MAX. according to the fixed voltage control mode, the voltage vector module increases linearly as a function of the rotational speed of the rotor.
On a ainsi une augmentation linéaire de la valeur du module de la tension délivré, c'est avantageux car cela permet d'éviter tout effet transitoire. There is thus a linear increase in the value of the module of the voltage delivered, which is advantageous because it makes it possible to avoid any transient effect.
-selon le mode de commande pleine onde, la carte électronique et l'onduleur sont configurés pour qu'une composante Vd du vecteur tension est commandée pour réguler la composante Iq du vecteur intensité, et on détermine une composante Vq du vecteur tension à l'aide de l'équation: Vq = (mod(V)A2 - VdA2 ), dans laquelle mod(V) = ^ x mPO. -le rotor comprenant une bobine, selon le mode de commande vectorielle à modulation de largeur d'amplitude, l'onduleur et la carte électronique sont configurés pour fonctionner selon un mode de commande transitoire, selon lequel l'onduleur et la carte électronique fonctionnent selon un mode de commande vectorielle à modulation de largeur d'amplitude qui régule la composante Iq du vecteur intensité et dans lequel une composante Id du vecteur intensité ou un courant de bobine est régulé de sorte que le module du vecteur tension prend une valeur déterminée par la carte électronique. according to the full-wave control mode, the electronic card and the inverter are configured so that a component Vd of the vector voltage is controlled to regulate the component Iq of the intensity vector, and a component Vq of the voltage vector is determined at using the equation: Vq = (mod (V) A 2 - Vd A 2), in which mod (V) = ^ x mPO. the rotor comprising a coil, according to the amplitude-modulated vector control mode, the inverter and the electronic card are configured to operate according to a transient control mode, in which the inverter and the electronic card operate according to an amplitude-amplitude-modulated vector control mode which regulates the Iq component of the intensity vector and in which a component Id of the intensity vector or a coil current is regulated so that the modulus of the voltage vector takes a value determined by the electronic card.
Le mode de commande transitoire permet de faire tendre la valeur du module du vecteur tension vers une valeur supérieure à ce qu'il aurait été si on conservait le point de fonctionnement du mode de commande MLI vectorielle classique. Cela permet une transition moins marquée vers le mode de commande pleine onde étant donné que l'écart du module de tension est moins important. Toutefois, la valeur du module du vecteur tension est inférieure à la tension maximale ondulable de sorte que la commande selon un mode MLI vectorielle est possible. The transient control mode makes it possible to make the value of the voltage vector module tend to a value greater than what it would have been if the operating point of the PWM control mode were kept. classic vector. This allows a less marked transition to the full-wave control mode since the voltage module deviation is smaller. However, the value of the voltage vector module is less than the maximum wavable voltage so that control according to a vector PWM mode is possible.
-la carte électronique est configurée de sorte que le mode de commande transitoire est activé lorsque la vitesse de rotation du rotor dépasse une vitesse d'activation. the electronic card is configured so that the transient control mode is activated when the rotational speed of the rotor exceeds an activation speed.
-la carte électronique est configurée de sorte que le mode de commande transitoire est désactivé après un certain délai, le mode de commande à tension fixée étant alors activé. the electronic card is configured so that the transient control mode is deactivated after a certain delay, the fixed voltage control mode then being activated.
-la carte électronique est configurée de sorte que le mode de commande transitoire est désactivé lorsque la vitesse de rotation du rotor dépasse une vitesse de déclenchement, le mode de commande à tension fixée étant alors activé. the electronic card is configured so that the transient control mode is deactivated when the rotational speed of the rotor exceeds a triggering speed, the fixed voltage control mode then being activated.
-selon le mode de commande transitoire, le module du vecteur tension augmente linéairement en fonction de la vitesse de rotation du rotor. according to the transient control mode, the voltage vector module increases linearly as a function of the rotational speed of the rotor.
On a ainsi une augmentation linéaire de la valeur du module de la tension délivré, c'est avantageux car cela permet d'éviter tout effet transitoire. -selon le mode de commande transitoire la composante Id ou le courant de bobine est régulé de sorte que le module du vecteur tension prend la valeur de la tension maximale ondulable. There is thus a linear increase in the value of the module of the voltage delivered, which is advantageous because it makes it possible to avoid any transient effect. according to the transient control mode, the component Id or the coil current is regulated so that the voltage vector module takes the value of the maximum undervoltage voltage.
Le mode de commande transitoire permet alors de faire tendre la valeur du module du vecteur tension vers la valeur maximale qu'il peut attendre selon un mode de commande MLI vectorielle. On rapproche d'autant l'indice de modulation de la valeur d'indice de modulation d'une commande pleine onde. The transient control mode then makes it possible to set the value of the voltage vector module to the maximum value that it can expect according to a vector PWM control mode. The modulation index of the modulation index value of a full-wave control is thus brought closer together.
-la carte électronique détermine la valeur de la composante Id du vecteur intensité à l'aide d'une fonction appliquée sur la composante PHId, la composante PHId étant déterminée à partir d'un flux magnétique stator maximal et de la composante PHIq. Ainsi en prenant comme hypothèse que le flux magnétique du stator prend une valeur maximale et en contrôlant la composante PHId en fonction, on continue de réguler PHIq qui est directement relié au couple de la machine tout en permettant que le module du vecteur tension augmente. On permet ainsi une commande selon laquelle le couple développé par la machine reste autour de la valeur requise par un contrôle moteur. the electronic card determines the value of the component Id of the intensity vector by means of a function applied on the component PHId, the component PHId being determined from a maximum magnetic flux stator and the component PHIq. Thus assuming that the magnetic flux of the stator takes a maximum value and controlling the PHId component in function, one continues to regulate PHIq which is directly related to the torque of the machine while allowing the voltage vector module increases. This allows a control in which the torque developed by the machine remains around the value required by an engine control.
-la carte électronique lors du mode de commande transitoire détermine la valeur du courant de bobine à l'aide d'une fonction appliquée sur la composante PHId, la composante PHId étant déterminée à partir d'un flux magnétique stator maximal et de la composante PHIq. the electronic card during the transient control mode determines the value of the coil current by means of a function applied to the PHId component, the PHID component being determined from a maximum stator magnetic flux and from the PHIq component .
De même, on continue de réguler PHIq qui est directement relié au couple de la machine tout en permettant que le module du vecteur tension augmente puisque l'on suppose que le flux du stator prend sa valeur maximale. On permet ainsi une commande selon laquelle le couple développé par la machine reste autour de la valeur requise par un contrôle moteur. Similarly, one continues to regulate PHIq which is directly related to the torque of the machine while allowing that the voltage vector module increases since it is assumed that the flow of the stator takes its maximum value. This allows a control in which the torque developed by the machine remains around the value required by an engine control.
-la composante PHIq est déterminée à l'aide des courants dans les enroulements de phase. the PHIq component is determined using the currents in the phase windings.
Pour cela, on peut par exemple utiliser une cartographie de la machine électrique tournante. -le flux du stator maximal est déterminé par la carte électronique à l'aide de la tension maximale ondulable et de la pulsation électrique. For this, one can for example use a map of the rotating electrical machine. the maximum stator flux is determined by the electronic card using the maximum wavable voltage and the electric pulsation.
Selon un autre aspect, l'invention a également pour objet un procédé de commande pour une machine électrique tournante multiphasée et synchrone comprenant un stator et un rotor, ledit procédé de commande comprenant: -une génération de signaux de commutation stator en fonction d'un vecteur intensité I dans un repère de Fresnel; According to another aspect, the subject of the invention is also a control method for a multiphase and synchronous rotating electrical machine comprising a stator and a rotor, said control method comprising: a generation of stator switching signals as a function of a intensity vector I in a Fresnel landmark;
-une commutation par un onduleur d'une source de tension en fonction des signaux de commutation stator pour délivrer à chacun des enroulements du stator une tension et une intensité de pulsation électrique we, de sorte que le stator génère un flux magnétique stator PHI, le flux magnétique stator PHI ayant des composantes PHId et PHIq après une transformation de Park; a switching by an inverter of a voltage source according to the stator switching signals to deliver to each of the stator windings a voltage and an electric pulse intensity we, so that the stator generates a stator magnetic flux PHI, the stator magnetic flux PHI having PHId and PHIq components after a Park transformation;
-une mesure des courants des enroulements de phase du stator; a measurement of the currents of the phase windings of the stator;
-une détection de la vitesse de rotation du rotor et de sa position; -une commande de l'onduleur du type commande vectorielle à modulation de largeur d'amplitude avec une tension maximale ondulable et un indice de modulation ayant une valeur maximale; et a detection of the speed of rotation of the rotor and of its position; a control of the inverter of the amplitude-modulated vector control type with a maximum wavable voltage and a modulation index having a maximum value; and
-une commande de l'onduleur du type commande pleine onde avec un indice de modulation ayant une valeur fixe, Selon une caractéristique générale, le procédé de commande comprend lors du passage entre la commande du type commande vectorielle à modulation de largeur d'amplitude et la commande du type commande pleine onde, une commande à tension fixée de l'onduleur du type commande à modulation de largeur d'amplitude dans lequel une composante Iq du vecteur intensité est régulée, le module d'un vecteur tension correspondant ayant une valeur déterminée. a control of the inverter of the full-wave control type with a modulation index having a fixed value. According to a general characteristic, the control method comprises during the transition between the control of the amplitude-amplitude modulated vector control type and the control of the full wave control type, a fixed voltage control of the inverter of the amplitude width modulation control type in which a component Iq of the intensity vector is regulated, the module of a corresponding voltage vector having a determined value .
Selon d'autres caractéristiques prises isolément ou en combinaison : According to other characteristics taken separately or in combination:
-la commande à tension fixée est activée lorsque la vitesse de rotation du rotor N dépasse une vitesse de déclenchement, la commande de type à commande vectorielle à modulation de largeur d'amplitude étant alors désactivée. the fixed voltage control is activated when the rotational speed of the rotor N exceeds a triggering speed, the amplitude-modulated vector control type control being then deactivated.
-la commande du type commande pleine onde est activée lorsque la vitesse de rotation du rotor N dépasse une vitesse d'arrêt, la commande à tension fixée étant alors désactivée. -selon la commande à tension fixée une composante Vd du vecteur tension est commandée pour réguler la composante Iq, et on détermine une composante Vq du vecteur tension à l'aide de l'équation: Vq = (mod(V)A2 - VdA2 ), dans laquelle mod(V) = (— ) x m, dans laquelle the control of the full wave control type is activated when the rotational speed of the rotor N exceeds a stop speed, the fixed voltage control being then deactivated. according to the fixed voltage command, a component Vd of the voltage vector is controlled to regulate the Iq component, and a voltage vector component Vq is determined using the equation: Vq = (mod (V) A 2 - Vd A 2), in which mod (V) = (-) xm, wherein
(mPO-mMLI_max)  (DFO-mMLI_max)
m = mMLI_max + x (N - N_MLI_MAX), N étant la vitesse m = mMLI_max + x (N - N_MLI_MAX), N being the speed
(N_PO_MIN-N_MLI_MAX)  (N_PO_MIN-N_MLI_MAX)
de rotation du rotor de la machine. rotation of the rotor of the machine.
-la commande du type commande pleine onde est activée après une durée d'activation du mode de commande à tension fixée, la commande à tension fixée étant alors désactivée. the control of the full wave control type is activated after a duration of activation of the fixed voltage control mode, the fixed voltage control being then deactivated.
-la commande à tension fixée une composante Vd du vecteur tension est commandée pour réguler la composante Iq du vecteur intensité, et on détermine une composante Vq du vecteur tension à l'aide de l'équation: Vq = (mod(V)A2 - VdA2 ), dans laquelle mod(V) =— x m , dans laquelle the set voltage control a component Vd of the voltage vector is controlled to regulate the component Iq of the intensity vector, and a component Vq of the voltage vector is determined using the equation: Vq = (mod (V) A 2 - Vd A 2), in which mod (V) = - xm, in which
(mPO-mMLI_max)  (DFO-mMLI_max)
m = mMLI_max + X t, t G [0, DT] . m = mMLI_max + X t, t G [0, DT].
DT  DT
-la commande à tension fixée est activée lorsque la vitesse de rotation du rotor N dépasse une vitesse d'arrêt, la commande du type commande vectorielle à modulation de largeur d'amplitude étant alors désactivée et en ce que la commande à tension fixée est alors désactivée après un certain délai, la commande du type commande pleine onde étant alors activée. the fixed voltage control is activated when the rotational speed of the rotor N exceeds a stop speed, the control of the amplitude-modulated vector control type being then deactivated and in that the fixed voltage control is then deactivated after a certain period of time, the control of the full wave control type being then activated.
-selon la commande à tension fixée, le module du vecteur tension V augmente linéairement en fonction de la vitesse de rotation du rotor N. -selon la commande pleine onde, une composante Vd est commandée pour réguler la composante Iq, et on détermine une composante Vq à l'aide de l'équation: Vq = (mod(V)A2 - VdA2 ), dans laquelle mod(V) = ^ x mPO. according to the fixed voltage command, the voltage vector module V increases linearly as a function of the rotation speed of the rotor N. According to the full-wave control, a component Vd is controlled to regulate the component Iq, and a component is determined Vq using the equation: Vq = (mod (V) A 2 - Vd A 2), in which mod (V) = ^ x mPO.
-le rotor comprenant une bobine, la commande du type commande vectorielle à modulation de largeur d'amplitude comprend une commande transitoire du type commande vectorielle à modulation de largeur d'amplitude qui régule la composante Iq du vecteur intensité et dans laquelle une composante Id du vecteur intensité ou un courant de bobine est régulé de sorte que le module du vecteur tension prend une valeur déterminée. the rotor comprising a coil, the amplitude-modulated vector control type control comprises an amplitude-amplitude-modulated vector control transient control which regulates the Iq component of the intensity vector and in which a Id component of the current vector or a coil current is regulated so that the voltage vector module takes a determined value.
-la commande transitoire est activée lorsque la vitesse de rotation du rotor N dépasse une vitesse d'activation. -la commande transitoire est désactivée après un certain délai, la commande à tension fixée étant alors activée. the transient control is activated when the rotational speed of the rotor N exceeds an activation speed. the transient control is deactivated after a certain delay, the fixed voltage control being then activated.
-la commande transitoire est désactivée lorsque la vitesse de rotation du rotor N dépasse une vitesse de déclenchement, la commande à tension fixée étant alors activée. -selon la commande transitoire, le module du vecteur tension augmente linéairement en fonction de la vitesse de rotation du rotor N. the transient control is deactivated when the rotational speed of the rotor N exceeds a triggering speed, the fixed voltage control then being activated. according to the transient control, the voltage vector module increases linearly as a function of the rotational speed of the rotor N.
-selon la commande transitoire la composante Id ou le courant de bobine est régulé de sorte que le module du vecteur tension prend la valeur de la tension maximale ondulable. -dans la commande transitoire, la valeur de la composante Id du vecteur intensité est déterminée à l'aide d'une fonction appliquée sur la composante PHId, la composante PHId étant déterminée à partir d'un flux magnétique stator maximal PHIm et de la composante PHIq. according to the transient control, the component Id or the coil current is regulated so that the module of the voltage vector takes the value of the maximum undulatory voltage. in the transient control, the value of the component Id of the intensity vector is determined by means of a function applied to the component PHId, the component PHId being determined from a maximum stator magnetic flux PHIM and the component PHIq.
-lors de la commande transitoire la valeur du courant de bobine est déterminée à l'aide d'une fonction appliquée sur la composante PHId, la composante PHId étant déterminée à partir d'un flux magnétique stator maximal PHIm et de la composante PHIq. during the transient control, the value of the coil current is determined by means of a function applied to the PHId component, the PHID component being determined from a maximum stator magnetic flux PHIM and the PHIq component.
-la composante PHIq est déterminée à l'aide des courants dans les enroulements de phase. -le flux du stator maximal PHIm est déterminé à l'aide de la tension maximale ondulable et de la pulsation électrique. the PHIq component is determined using the currents in the phase windings. the flow of the maximum stator PHIM is determined using the maximum waveable voltage and the electrical pulsation.
BREVE DESCRIPTION DES FIGURES D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée de modes de mise en œuvre et de réalisation, nullement limitatifs, et des dessins annexés sur lesquels : BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES Other characteristics and advantages of the invention will appear on examining the detailed description of embodiments and embodiments, in no way limiting, and the appended drawings in which:
-la figure 1 représente de manière sommaire, le principe d'une commande à modulation de largeur d'impulsion vectorielle selon l'état de la technique; FIG 1 is a summary of the principle of a vector pulse width modulation control according to the state of the art;
-la figure 2 représente un système de commande pour une machine électrique tournante selon l'invention; FIG. 2 represents a control system for a rotating electrical machine according to the invention;
-la figure 3 représente une évolution de l'indice de modulation selon un mode de réalisation de l'invention ; -la figure 4 représente un procédé de commande pour une machine électrique selon un mode de réalisation de l'invention; FIG. 3 represents an evolution of the modulation index according to one embodiment of the invention; FIG. 4 represents a control method for an electric machine according to one embodiment of the invention;
-la figure 5 représente un procédé de commande pour une machine électrique selon un autre mode de réalisation de l'invention; FIG. 5 represents a control method for an electric machine according to another embodiment of the invention;
-la figure 6 représente un procédé de commande pour une machine électrique selon un mode de réalisation de l'invention; et FIG. 6 represents a control method for an electric machine according to one embodiment of the invention; and
-la figure 7 représente un procédé de commande pour une machine électrique selon un mode de réalisation de l'invention. FIG. 7 represents a control method for an electric machine according to one embodiment of the invention.
Les éléments identiques, similaires, ou analogues conservent la même référence d'une figure à l'autre. DESCRIPTION D'EXEMPLES DE REALISATION DE L'INVENTION Identical, similar or similar elements retain the same reference from one figure to another. DESCRIPTION OF EXAMPLES OF EMBODIMENT OF THE INVENTION
Dans la suite de la description l'acronyme MLI bien connu de l'homme du métier, est utilisé pour désigner modulation à largeur d'impulsion. In the rest of the description, the MLI acronym well known to those skilled in the art is used to denote pulse width modulation.
La figure 2 illustre un système de commande pour une machine électrique tournante multiphasée et synchrone comprenant un stator 31 muni de trois enroulements de phase 8, 9, et 10 par exemple reliés à un point neutre et un rotor 30. Dans la suite de la description, on définit un vecteur tension V, un vecteur intensité I dans un repère de Fresnel. Le vecteur tension V a des composantes Vd et Vq et peut être relié à l'aide d'une transformée inverse de Park aux tensions de chacun des enroulements de phase 8, 9 et 10 et du point neutre le cas échéant. De même, le vecteur intensité I a des composantes Id et Iq et est obtenu à l'aide d'une transformée de Park sur les intensités de chacun des enroulements de phase. Le système de commande comprend: FIG. 2 illustrates a control system for a multiphase and synchronous rotating electrical machine comprising a stator 31 provided with three phase windings 8, 9 and 10, for example connected to a neutral point and a rotor 30. In the following description a voltage vector V, an intensity vector I in a Fresnel coordinate system, is defined. The voltage vector V has components Vd and Vq and can be connected by means of an inverse transform of Park at the voltages of each of the phase windings 8, 9 and 10 and the neutral point as appropriate. Similarly, the intensity vector I has components Id and Iq and is obtained using a Park transform on the intensities of each of the phase windings. The control system includes:
-un capteur 15 des courants des enroulements de phase du stator. a sensor 15 of the currents of the phase windings of the stator.
-une carte électronique 16 pour générer des signaux de commutation stator. Ces signaux de commutation stator sont générés en fonction du vecteur intensité I dans un repère de Fresnel. Par exemple, on calcule d'abord le vecteur tension V de commande à partir du vecteur intensité I et la génération de signaux de commutation stator est faite à partir de ce vecteur tension V de commande. La carte électronique est par exemple équipée d'un microprocesseur 17. an electronic card 16 for generating stator switching signals. These stator switching signals are generated as a function of the intensity vector I in a Fresnel frame. For example, the control voltage vector V is first calculated from the intensity vector I and the generation of stator switching signals is made from this control voltage vector V. The electronic card is for example equipped with a microprocessor 17.
-un onduleur 29 apte à commuter une source de tension 1 délivrant une tension continue Vdc en fonction des signaux de commutation stator pour délivrer à chacun des enroulements de phase du stator 8, 9, et 10 une tension et une intensité de pulsation électrique we, de sorte que le stator génère un flux magnétique stator PHI, le flux magnétique stator PHI ayant des composantes PHId et PHIq après une transformation de Park. Selon cet exemple de réalisation, l'onduleur 29 comprend trois bras qui sont reliés aux trois enroulements de phase respectivement. Chaque bras comprend deux transistors 2A, 2B, 4A, 4B, 6A, 6B et deux diodes 3A, 3B, 5A, 5B, 7A, 7B. Les diodes 3A, 3B, 5A, 5B, 7A, 7B sont branchées en parallèle des transistors 2A, 2B, 4A, 4B, 6A, 6B, respectivement. La carte électronique 16 est configurée pour émettre un signal de commutation stator vers chacun de ces transistors. an inverter 29 capable of switching a voltage source 1 supplying a DC voltage Vdc as a function of the stator switching signals in order to deliver to each of the phase windings of the stator 8, 9, and 10 a voltage and an electric pulse intensity we, so that the stator generates a stator magnetic flux PHI, the stator magnetic flux PHI having PHId and PHIq components after a Park transformation. According to this exemplary embodiment, the inverter 29 comprises three arms which are connected to the three phase windings respectively. Each arm comprises two transistors 2A, 2B, 4A, 4B, 6A, 6B and two diodes 3A, 3B, 5A, 5B, 7A, 7B. The diodes 3A, 3B, 5A, 5B, 7A, 7B are connected in parallel with the transistors 2A, 2B, 4A, 4B, 6A, 6B, respectively. The electronic card 16 is configured to transmit a stator switching signal to each of these transistors.
-un détecteur 14 de la position et de la vitesse de rotation du rotor également appelée vitesse de rotation de la machine, par exemple le détecteur 14 comprend un module avec des capteurs à effet Hall. Le rotor 30 comprend par exemple une bobine 13 pour générer un flux magnétique rotor PHIr destiné à interagir avec le flux magnétique stator PHI, ladite bobine 13 étant alimentée par un courant de bobine Ir, le courant de bobine étant généré par un système de commutation rotor 12 qui module la tension de la source de tension 1 . Le système de commutation rotor 12 est réalisé par exemple par un transistor. La carte électronique 16 est configurée pour émettre un signal de commutation rotor au système de commutation rotor 12 afin de réguler le courant de bobine, une diode 1 1 pouvant être branchée en parallèle de la bobine. a detector 14 of the position and the speed of rotation of the rotor, also called the speed of rotation of the machine, for example the detector 14 comprises a module with Hall effect sensors. The rotor 30 comprises for example a coil 13 for generating a magnetic rotor flux PHIr intended to interact with the magnetic stator flux PHI, said coil 13 being fed by a coil current Ir, the coil current being generated by a rotor switching system 12 which modulates the voltage of the voltage source 1. The rotor switching system 12 is made for example by a transistor. The electronic board 16 is configured to output a rotor switching signal to the rotor switching system 12 to regulate the coil current, a diode 11 being connectable in parallel with the coil.
La carte électronique et l'onduleur sont configurés pour fonctionner selon un mode de commande vectorielle à modulation de largeur d'amplitude 22 avec une tension maximale ondulable V_maxMLI et un indice de modulation m avec une valeur maximale mMLI_max et selon un mode de commande pleine onde 24 avec un indice de modulation m ayant une valeur fixe mPO. The electronic board and the inverter are configured to operate in amplitude-modulated vector control mode 22 with a maximum wavable voltage V_maxMLI and a modulation index m with a maximum value mMLI_max and in a full-wave control mode 24 with a modulation index m having a fixed value mPO.
Selon le mode de commande vectorielle à modulation de largeur d'amplitude 22, on peut prévoir par exemple que les deux valeurs régulées sont les composantes Id et Iq d'un vecteur intensité et que les deux valeurs de commande sont les deux composantes Vd et Vq d'un vecteur tension, le vecteur tension et le vecteur intensité étant exprimés dans un repère de Fresnel. According to the amplitude-modulated vector control mode 22, it is possible for example to provide that the two regulated values are the components Id and Iq of an intensity vector and that the two control values are the two components Vd and Vq. of a voltage vector, the voltage vector and the intensity vector being expressed in a Fresnel frame.
Dans ce cas, de manière similaire au principe illustré en figure 1 , la carte électronique va calculer à partir des courants des enroulements de phase du stator à l'aide d'une transformée de Park, les composantes Id et Iq. Puis, en fonction de ces valeurs Id, Iq et de fonctions relatives au fonctionnement de la machine électrique comme notamment un couple à exercer par la machine et la vitesse de rotation indiquée par le détecteur 14, la carte électronique va déduire les deux valeurs de commandes Vd et Vq. La carte électronique applique alors une transformée de Park inverse pour déterminer les tensions polyphasées correspondantes et le potentiel du point neutre le cas échéant et en déduire les signaux de commutation stator qui sont des signaux MLI. In this case, in a manner similar to the principle illustrated in FIG. 1, the electronic card will calculate from the currents of the phase windings of the stator using a Park transform, the components Id and Iq. Then, according to these values Id, Iq and functions relating to the operation of the electric machine such as in particular a torque to be exerted by the machine and the speed of rotation indicated by the detector 14, the electronic card will deduce the two values of commands Vd and Vq. The electronic card then applies an inverse Park transform to determine the corresponding polyphase voltages and the potential of the neutral point if necessary and to deduce the stator switching signals which are PWM signals.
L'indice de modulation m respecte alors l'équation ci dessous: m = < mMLI max. Le mode de commande vectorielle à modulation de largeur d'amplitude a une tension maximale ondulable V_maxMLI correspondant au module maximal acceptable du vecteur tension. V_maxMLI a une valeur de ^ dans le cas triphasé. Selon le mode de commande pleine onde 24, il est prévu que les signaux de commutation stator ont une forme carrée et sont de largeur fixe. Ces signaux correspondent à un vecteur tension dans un repère de Fresnel dont seule la phase est réglable et dont l'amplitude est fixe. The modulation index m then complies with the equation below: m = <mMLI max. The amplitude modulated vector control mode has a maximum wavable voltage V_maxMLI corresponding to the maximum acceptable module of the voltage vector. V_maxMLI has a value of ^ in the three-phase case. According to the full wave control mode 24, it is provided that the stator switching signals have a square shape and are of fixed width. These signals correspond to a voltage vector in a Fresnel frame whose only phase is adjustable and whose amplitude is fixed.
Par exemple, en mode de commande pleine onde, la carte et l'onduleur sont configurés de sorte que la composante Vd du vecteur tension est commandée pour réguler la composante Iq du vecteur intensité, et on détermine la composante Vq du vecteur tension à l'aide de l'équation: Vq = (mod(V)A2 - VdA2 ), dans laquelle mod(V) = ^ x mPO, mod(V) correspondant au module du vecteur V. For example, in full-wave control mode, the board and the inverter are configured so that the Vd component of the voltage vector is controlled to regulate the Iq component of the intensity vector, and the Vq component of the voltage vector is determined. using the equation: Vq = (mod (V) A 2 - Vd A 2), in which mod (V) = ^ x mPO, mod (V) corresponding to the vector V modulus.
Ainsi, sachant la forme du signal de phase pleine onde et en considérant le fondamental de ce signal, le module du vecteur tension dans un repère de Fresnel est fixe et est égal à ^^.m Thus, knowing the shape of the full-wave phase signal and considering the fundamental of this signal, the modulus of the vector voltage in a Fresnel frame is fixed and is equal to ^^. m
La différence entre ^ et correspond à l'écart du module du vecteur tension V entre les deux modes MLI et pleine onde déjà mentionné en introduction de l'objet de l'invention. The difference between λ and corresponds to the deviation of the modulus of the voltage vector V between the two PWM and full wave modes already mentioned in the introduction of the subject of the invention.
On peut directement relier le module du vecteur tension à l'indice de modulation m selon la formule: m = dans laquelle mod (V) représente le module du vecteur tension V. On obtient ainsi mMLI_max et mPO égales respectivement à - = et ^ selon cet exemple de réalisation. The modulus of the voltage vector can be directly linked to the modulation index m according to the formula: m = in which mod (V) represents the modulus of the voltage vector V. Thus mMLI_max and mPO are respectively equal to - = and ^ according to this embodiment.
La figure 3 illustre l'évolution de l'indice de modulation m en fonction de la vitesse de rotation du rotor et en fonction du mode de modulation. Plus précisément, la figure 3 représente deux courbes 27 et 28 dans un repère comprenant un axe 19 correspondant à la valeur de l'indice de modulation et un axe 18 correspondant à la valeur de la vitesse de rotation de la machine. FIG. 3 illustrates the evolution of the modulation index m as a function of the speed of rotation of the rotor and as a function of the modulation mode. More precisely, FIG. 3 represents two curves 27 and 28 in a reference frame comprising an axis 19 corresponding to the value of the modulation index and an axis 18 corresponding to the value of the speed of rotation of the machine.
La courbe 27 correspond à la valeur maximale que peut prendre l'indice de modulation, cette valeur dépend notamment du mode de commande de la machine électrique tournante. The curve 27 corresponds to the maximum value that can take the modulation index, this value depends in particular on the control mode of the rotating electrical machine.
La courbe 28 correspond à la valeur de l'indice de modulation, l'indice de modulation étant directement relié au module du vecteur tension, par la formule précitée: m = mod(v) Curve 28 corresponds to the value of the modulation index, the modulation index being directly connected to the voltage vector module, by the aforementioned formula: m = mod (v)
Vdc/2  Vdc / 2
Lors du passage entre le mode de commande vectorielle à modulation de largeur d'amplitude 22 et le mode de commande pleine onde 24, l'onduleur et la carte électronique sont configurés pour fonctionner selon un mode de commande à tension fixée 23. Ce mode de commande à tension fixée 23 joue le rôle de transition entre les deux modes de commande qui ont mutuellement un écart de module du vecteur ou un écart d'indice de modulation. When switching between the amplitude-modulated vector control mode 22 and the full-wave control mode 24, the inverter and the electronic board are configured to operate in a fixed voltage control mode 23. This mode of fixed voltage control 23 plays the role of transition between the two control modes which mutually have a modulus of variation of the vector or a variation of modulation index.
Comme on peut le voir sur la figure 3, lors du mode de commande vectorielle à modulation de largeur d'amplitude 22, l'indice de modulation m est variable et peut prendre comme valeur maximale: mMLI_max. Ainsi, la courbe 27 est superposée avec la valeur mMLI_max. Tandis que lors du mode de commande pleine onde 24 délimité par l'intervalle 24 sur la figure 3, l'indice de modulation m a une valeur fixe mPO qui est superposée avec la courbe 27 et aussi la courbe 28. As can be seen in FIG. 3, during amplitude-modulated vector control mode 22, the modulation index m is variable and can take the maximum value: mMLI_max. Thus, the curve 27 is superimposed with the value mMLI_max. While in the full-wave control mode 24 delimited by the interval 24 in FIG. 3, the modulation index m has a fixed value mPO which is superimposed with the curve 27 and also the curve 28.
Lors du mode de commande à tension fixée 23 délimité par l'intervalle 23 sur la figure 3, l'indice de modulation m a une valeur variable comprise entre mMLI_max et mPO. In the fixed voltage control mode 23 delimited by the interval 23 in FIG. 3, the modulation index m has a variable value between mMLI_max and mPO.
Selon le mode à tension fixée, on détermine par transformée de Park, les composantes Id et Iq du vecteur intensité en fonction des intensités dans chacun des enroulements de phase du stator, puis on détermine la valeur les composantes de commande Vd et Vq. On réalise alors une transformée de Park inverse pour déterminer les valeurs de tension aux bornes de chacun des enroulements et le point neutre le cas échéant desquelles on déduit les signaux de commutation stator pour chacun des bras de l'onduleur. According to the fixed voltage mode, the intensity of the intensity vector as a function of the intensities in each of the stator phase windings is determined by Park transform, and then the control components Vd and Vq are determined. An inverse Park transform is then carried out to determine the voltage values at the terminals of each windings and the neutral point, where appropriate, from which the stator switching signals for each of the arms of the inverter are derived.
Plus précisément, la composante Iq du vecteur intensité I est régulée à l'aide d'une modulation par largeur d'impulsion utilisant le vecteur tension V comme commande, le module du vecteur tension V ayant une valeur déterminée par la carte électronique. More precisely, the component Iq of the intensity vector I is regulated by means of pulse width modulation using the voltage vector V as a control, the voltage vector module V having a value determined by the electronic card.
Selon un premier exemple, la composante Vd du vecteur tension est commandée pour réguler la composante Iq selon une commande à modulation par largeur d'impulsion, et on détermine la composante Vq du vecteur tension à l'aide de l'équation: Vq = V(mod(V)A2 - VdA2 ), dans laquelle mod (V) = (^) x m , dans laquelle m = mMLI max + (mP0~mMLI-max) χ (N— N MLI MAX), (EQUATION 1 ) According to a first example, the Vd component of the voltage vector is controlled to regulate the Iq component according to a pulse width modulation control, and the Vq component of the voltage vector is determined using the equation: Vq = V (mod (V) A 2 - Vd A 2), in which mod (V) = (^) xm, in which m = mMLI max + (mP0 ~ mMLI - max) χ (N-N MAX ML), (EQUATION 1)
(N_PO_MIN-N_MLI_MAX) - - y . \ /  (N_PO_MIN-N_MLI_MAX) - - y. \ /
N étant la vitesse de rotation du rotor de la machine. N being the rotational speed of the rotor of the machine.
Ainsi, on fixe la valeur du module du vecteur tension à l'aide de l'indice de modulation. L'indice de modulation étant déterminé à l'aide des vitesses de N_PO_MIN, N_MLI_MAX, mPO et mMLI_max et à une valeur proportionnelle à la vitesse de rotation. Thus, the value of the voltage vector module is fixed using the modulation index. The modulation index being determined using the speeds of N_PO_MIN, N_MLI_MAX, mPO and mMLI_max and a value proportional to the speed of rotation.
Selon un deuxième exemple, la composante Vd du vecteur tension est commandée pour réguler la composante Iq du vecteur intensité, et on détermine la composante Vq du vecteur tension à l'aide de l'équation: Vq = (mod(V)A2 - VdA2 ), dans laquelle mod(V) = ^ x m, dans laquelle m = m_i + x t, t G [0, DT] . (EQUATION 2) avec -m_i représentant la valeur initiale de l'indice modulation pendant la commande à tension fixée et prenant de manière à assurer la continuité de l'indice de modulation, la valeur de l'indice de modulation m au moment du passage du mode de commande de type MLI vectorielle 22 au mode de commande à tension fixée 23, par exemple m = mMLI_max According to a second example, the Vd component of the voltage vector is controlled to regulate the Iq component of the intensity vector, and the Vq component of the voltage vector is determined using the equation: Vq = (mod (V) A 2 - Vd A 2), where mod (V) = ^ xm, where m = m_i + xt, t G [0, DT]. (EQUATION 2) with -m_i representing the initial value of the modulation index during the fixed voltage control and taking in order to ensure the continuity of the modulation index, the value of the modulation index m at the time of the switching from the vector PWM type control mode 22 to the fixed voltage control mode 23, for example m = mMLI_max
-m_f représentant la valeur finale de l'indice modulation pendant la commande à tension fixée et prenant la valeur m_f=mPO pour assurer une continuité de l'indice de modulation lors du passage au mode pleine onde. -m_f representing the final value of the modulation index during the fixed voltage control and taking the value m_f = mPO to ensure continuity of the modulation index when switching to the full wave mode.
-DT correspond à une durée de temps. Par exemple DT correspond à la durée d'activation du mode de commande à tension fixée. -DT corresponds to a duration of time. For example DT corresponds to the duration of activation of the fixed voltage control mode.
Ainsi, on fixe la valeur du module du vecteur tension à l'aide de l'indice de modulation. L'indice de modulation étant déterminé à l'aide mPO et mMLI_max et DT qui est égal à la durée que l'on donne au mode de commande à tension fixée 23 pour faire évoluer l'indice de modulation d'une valeur égale par exemple à l'indice de modulation maximale de la modulation à largeur d'impulsion à la valeur de l'indice de modulation pleine onde, mPO. Thus, the value of the voltage vector module is fixed using the modulation index. The modulation index being determined using mPO and mMLI_max and DT which is equal to the duration given to the fixed voltage control mode 23 for changing the modulation index by an equal value, for example at the maximum modulation index of the pulse width modulation to the value of the full wave modulation index, mPO.
Selon les premier et deuxième exemples, on dispose ainsi des deux valeurs de grandeurs de commande Vd et Vq de la modulation par largeur d'impulsion pour assurer la régulation du vecteur courant I de composantes Id et Iq. According to the first and second examples, the two values of control variables Vd and Vq of the pulse width modulation are thus available in order to regulate the current vector I of components Id and Iq.
Selon les premier et deuxième exemples, pour réguler Iq à l'aide de la commande Vd on peut par exemple relier Vd à Iq, à l'aide des formules reliant les flux aux intensités dans une machine électrique tournante en considérant le mode permanent uniquement, c'est à dire en annulant ^ dans une formule du type Vd = R x Id + L x ^ - we x Fu , dans laquelle R représente la résistance des enroulements du stator, we la pulsation électrique, Fu le flux magnétique du stator et L l'inductance des enroulements du stator. According to the first and second examples, in order to regulate Iq using the command Vd, it is possible, for example, to connect Vd to Iq, using the formulas connecting the fluxes to the intensities in a rotating electrical machine, considering the permanent mode only, that is to say by canceling ^ in a formula of the type Vd = R x Id + L x ^ - we x Fu, in which R represents the resistance of the stator windings, we the electrical pulsation, Fu the magnetic flux of the stator and L the inductance of the stator windings.
Par ailleurs, la valeur du module du vecteur tension étant directement reliée à l'indice de modulation m, on obtient dans le cas du premier exemple, que la valeur du module vecteur tension augmente linéairement en fonction de la vitesse de rotation du rotor N. De même, pour le deuxième exemple, dans le cas où la vitesse de rotation du rotor augmente linéairement en fonction du temps, c'est à dire selon une rampe alors la valeur du module vecteur tension augmente linéairement en fonction de la vitesse de rotation du rotor N. En fonction de la vitesse de la machine électrique, le mode de commande vectorielle à modulation de largeur d'amplitude 22 est actif sur l'intervalle représenté 22 sur la figure 3 jusqu'à une vitesse de déclenchement N_MLI_MAX et le mode de commande pleine onde 24 est actif sur l'intervalle 24 à partir d'une vitesse d'arrêt N_PO_MIN sur la figure 3. Par exemple, N_MLI_MAX est une valeur fixée par un nombre de période du signal MLI dans une période électrique. On peut par exemple choisir, N_MLI_MAX = 4500 rpm. Moreover, since the value of the voltage vector module is directly related to the modulation index m, in the case of the first example, the value of the voltage vector module increases linearly as a function of the rotational speed of the rotor N. Similarly, for the second example, in the case where the rotational speed of the rotor increases linearly with time, that is to say along a ramp then the value of the voltage vector module increases linearly as a function of the speed of rotation of the rotor. According to the speed of the electric machine, the amplitude-modulated vector control mode 22 is active on the interval represented in FIG. 3 up to a triggering speed N_MLI_MAX and the operating mode Full wave control 24 is active on the slot 24 from a stop speed N_PO_MIN in Figure 3. For example, N_MLI_MAX is a value set by a period number of the PWM signal in an electrical period. One can for example choose, N_MLI_MAX = 4500 rpm.
Par exemple, N_PO_MIN est une valeur fixée en fonction de la F.E.M de la machine électrique pour que le courant dans la machine électrique ne soit pas trop grand. On peut par exemple choisir, N_PO_MIN = 5000 rpm. For example, N_PO_MIN is a value set according to the F.E.M of the electric machine so that the current in the electric machine is not too big. One can for example choose, N_PO_MIN = 5000 rpm.
Entre le mode de commande vectorielle à modulation de largeur d'amplitude 22 et le mode de commande pleine onde, il est prévu le mode de commande à tension fixée 23 qui est actif sur l'intervalle 23 sur la figure 3. Between amplitude-modulated vector control mode 22 and full-wave control mode, there is provided the fixed voltage control mode 23 which is active on the gap 23 in FIG.
En d'autres termes, la carte électronique est configurée d'une part de sorte que le mode de commande à tension fixée 23 est activé lorsque la vitesse de rotation du rotor N dépasse la vitesse de déclenchement N_MLI_MAX, le mode de commande vectorielle à modulation de largeur d'amplitude 22 étant alors désactivé et d'autre part de sorte que le mode de commande pleine onde 24 est activé lorsque la vitesse de rotation du rotor N dépasse la vitesse d'arrêt N_PO_MIN, le mode de commande à tension fixée 23 étant alors désactivé. In other words, the electronic card is configured on the one hand so that the fixed voltage control mode 23 is activated when the rotational speed of the rotor N exceeds the triggering speed N_MLI_MAX, the modulated vector control mode amplitude width 22 is then deactivated and secondly so that the full wave control mode 24 is activated when the rotational speed of the rotor N exceeds the stop speed N_PO_MIN, the fixed voltage control mode 23 being disabled.
Selon un autre mode de réalisation, on peut prévoir que la carte électronique est configurée de sorte que le mode de commande à tension fixée est activé lorsque la vitesse de rotation du rotor N dépasse une vitesse d'arrêt N_PO_MIN ou la vitesse de déclenchement N_MLI_MAX, le mode de commande vectorielle à modulation de largeur d'amplitude étant alors désactivé et le mode de commande à tension fixée est alors désactivé après un certain délai par exemple DT, le mode de commande pleine onde étant alors activé. According to another embodiment, it can be provided that the electronic card is configured so that the fixed voltage control mode is activated when the rotational speed of the rotor N exceeds a stop speed N_PO_MIN or the triggering speed N_MLI_MAX, the vector control mode amplitude amplitude modulation being then deactivated and the fixed voltage control mode is then deactivated after a certain delay for example DT, the full wave control mode then being activated.
Il peut également être prévu comme illustrée sur la figure 3, que le mode de commande vectorielle à modulation de largeur d'amplitude 22 comporte deux mode de fonctionnement délimités respectivement par les intervalles 25 et 26 sur la figure 3. It can also be provided as illustrated in FIG. 3 that the amplitude-modulated vector control mode 22 comprises two operating modes delimited respectively by the intervals 25 and 26 in FIG.
L'intervalle 25 délimite le mode de commande vectorielle à modulation de largeur d'amplitude classique 25 selon lequel il est prévu de calculer en fonction des courants Id et Iq, un vecteur V afin d'optimiser le rendement de la machine par exemple. The interval 25 delimits the vector control mode with conventional amplitude width modulation 25 according to which it is expected to calculate according to the currents Id and Iq, a vector V in order to optimize the efficiency of the machine for example.
L'intervalle 26 délimite un mode de commande transitoire 26 selon lequel les composantes Id et Iq du vecteur intensité I ou la composante Iq et le courant de bobine Ir sont régulés, le module du vecteur tension ayant une valeur déterminée par la carte électronique. En d'autres termes selon le mode de commande transitoire, la composante Iq étant régulée, la composante Id du vecteur intensité I ou un courant de bobine Ir est régulé de sorte que le module d'un vecteur tension V correspondant prend une valeur déterminée. The interval 26 delimits a transient control mode 26 according to which the components Id and Iq of the intensity vector I or the component Iq and the coil current Ir are regulated, the module of the voltage vector having a value determined by the electronic card. In other words, according to the transient control mode, the component Iq being regulated, the component Id of the intensity vector I or a coil current Ir is regulated so that the module of a corresponding voltage vector V takes a determined value.
Plus précisément, le mode de commande transitoire 26 est un mode de commande MLI vectorielle selon lequel le vecteur de tension V est utilisé comme commande pour la régulation des composantes Id et Iq ou la composante Iq et le courant de bobine Ir. More precisely, the transient control mode 26 is a vector PWM control mode in which the voltage vector V is used as control for the regulation of the components Id and Iq or the component Iq and the coil current Ir.
On peut par exemple prévoir que le module du vecteur tension est déterminée par une autre relation explicitée ci-après. En tout état cause, la valeur du module du vecteur tension est inférieure ou égale à la tension maximale ondulable. C'est à dire que le module du vecteur tension est inférieur ou égal à ^ dans le cas d'une machine électrique triphasée. For example, it is possible to predict that the modulus of the voltage vector is determined by another relationship explained below. In any case, the value of the voltage vector module is less than or equal to the maximum undervoltage voltage. That is, the voltage vector module is less than or equal to dans in the case of a three-phase electric machine.
Selon un premier exemple, on peut prévoir que selon ladite autre relation le module de tension prend la valeur de la tension maximale ondulable. C'est à dire que le module du vecteur tension est égal à ^ dans le cas d'une machine électrique triphasée. Selon le premier exemple, on peut dans un premier cas, déterminer la valeur de la composante Id du vecteur intensité à l'aide d'une fonction appliquée sur la composante PHId. Pour cela, on détermine la fonction reliant PHId et Id à l'aide une cartographie réalisée préalablement sur la machine électrique tournante et qui est stockée dans la carte de contrôle 16. According to a first example, it can be provided that according to said other relation the voltage module takes the value of the maximum undulating voltage. That is, the voltage vector module is equal to dans in the case of a three-phase electric machine. According to the first example, it is possible, in a first case, to determine the value of the component Id of the intensity vector using a function applied to the component PHId. For this, the function connecting PHId and Id is determined by means of a cartography previously carried out on the rotating electrical machine and which is stored in the control card 16.
Selon le premier exemple, on peut dans un deuxième cas, déterminer la valeur du courant de bobine du rotor Ir à l'aide d'une fonction appliquée sur la composante PHId. Pour cela, on détermine la fonction reliant PHId et Ir à l'aide une cartographie réalisée préalablement sur la machine électrique tournante et qui est stockée dans la carte de contrôle 16. According to the first example, it is possible in a second case to determine the value of the coil current of the rotor Ir by means of a function applied to the component PHId. For this purpose, the function connecting PHId and Ir is determined using a cartography previously carried out on the rotating electrical machine and stored in the control card 16.
Selon les premier et deuxième cas, la composante PHId peut être déterminée à partir d'un flux magnétique stator maximal PHIm et de la composante PHIq. Pour cela, on peut utiliser la formule: According to the first and second cases, the PHId component can be determined from a maximum stator magnetic flux PHIM and PHIq component. For this, we can use the formula:
PHId = (PHImA2 - PHIqA2 ). Selon les premier et deuxième cas, la composante PHIq est déterminée à l'aide des courants dans les enroulements de phase. Par exemple, la composante PHIq est déterminée comme une fonction de Iq, PHiq=G(lq). Pour déterminer la fonction G, on peut par exemple utiliser une cartographie préalable de la machine électrique tournante qui est stockée dans la carte de contrôle 16. PHId = (PHIm A 2 - PHIq A 2). According to the first and second cases, the PHIq component is determined using the currents in the phase windings. For example, the PHIq component is determined as a function of Iq, PHiq = G (lq). To determine the function G, it is possible, for example, to use a pre-mapping of the rotating electrical machine which is stored in the control card 16.
De plus, selon les premier et deuxième cas, le flux du stator maximal PHIm est déterminé par la carte électronique à l'aide de la tension maximale ondulable V_maxMLI et de la pulsation électrique we. Plus précisément on peut pour cela utiliser la formule PHIm = v-maxMU Moreover, according to the first and second cases, the flow of the maximum stator PHIM is determined by the electronic card using the maximum wavable voltage V_maxMLM and the electric pulse we. More precisely, we can use the formula PHIm = v - maxMU
we Pour les premier et deuxième cas, selon une façon de calcul, on peut déterminer une fonction F par cartographie, selon laquelle, PHId=F(ld+k.lr), avec k une constante. Ainsi en fixant la valeur relative de la composant Id par rapport à Ir, on peut selon cette façon de calcul, déterminer la composante Id et la valeur du courant Ir en fonction de PHId. En d'autres termes, selon un mode de réalisation du premier exemple, on peut déterminer PHIm avec la formule PHIm = v-maxMLI déterminer PHIq à we For the first and second cases, according to a way of calculation, we can determine a function F by mapping, according to which, PHId = F (ld + k.lr), with k a constant. Thus by fixing the relative value of the component Id with respect to Ir, one can according to this way of calculation, determine the component Id and the value of the current Ir as a function of PHId. In other words, according to an embodiment of the first example, PHIM can be determined with the formula PHIm = v - maxMLI determine PHIq at
we  we
l'aide de la formule PHiq=G(lq), desquels on peut déduire PHId et en inversant la fonction F, c'est à dire en appliquant la fonction F"1, on en déduit Id et Ir avec une fixation de la valeur relative de la composante Id par rapport au courant Ir. using the formula PHiq = G (lq), from which one can deduce PHId and by inverting the function F, ie by applying the function F "1 , one deduces Id and Ir with a fixation of the value relative of the component Id with respect to the current Ir.
A l'aide des composante Id et Iq on déduit alors la valeur des deux grandeurs de commande de Vd et Vq de la commande à modulation de largeur d'impulsion vectorielle permettant que le module du vecteur tension soit V_maxMLI. With the aid of the components Id and Iq, the value of the two control variables of Vd and Vq of the vector pulse width modulation control is deduced so that the voltage vector module is V_maxMLI.
Selon un deuxième exemple, comme illustré sur la figure 3, selon ladite autre relation le module du vecteur tension mod(V) augmente linéairement en fonction de la vitesse de rotation du rotor N, sans toutefois être supérieur à la tension maximale ondulable. C'est à dire que le module du vecteur tension est inférieur à ^ dans le cas d'une machine électrique triphasée. According to a second example, as illustrated in FIG. 3, according to said other relation, the modulus of the mod vector voltage (V) increases linearly as a function of the rotation speed of the rotor N, without being greater than the maximum undulating voltage. That is, the voltage vector module is less than λ in the case of a three-phase electric machine.
On peut par exemple appliquer les calculs utilisés pour le premier exemple pour un grand nombre de vitesses de rotation de la machine électrique avec la formule PHIm = mod(v One can for example apply the calculations used for the first example for a large number of rotational speeds of the electric machine with the formula PHIm = mod (v
we  we
Selon ce deuxième exemple, on peut prévoir à l'activation du mode de commande transitoire de choisir un module du vecteur de tension égal à celui à celui obtenu par la MLI vectorielle classique 25 de manière à assurer une continuité de l'indice de modulation. According to this second example, it is possible to provide for the activation of the transient control mode to choose a voltage vector module equal to that obtained by the conventional vector PWM 25 so as to ensure a continuity of the modulation index.
L'activation du mode de commande transitoire 26 est par exemple déclenchée par la vitesse de rotation du rotor N qui dépasse une vitesse d'activation N_MLI_OPTI_MAX. The activation of the transient control mode 26 is for example triggered by the speed of rotation of the rotor N which exceeds an activation rate N_MLI_OPTI_MAX.
On peut par exemple prévoir que N_MLI_OPTI_MAX est une valeur fixée pas trop éloignée par rapport à N_MLI_MAX quand un mode de commande à tension fixée 23 est prévu en plus du mode transitoire afin de ne pas trop dégrader le rendement. Quand un mode de commande à tension fixée 23 n'est pas prévu en plus du mode transitoire, on peut par exemple choisir N_MLI_MAX par rapport à N_PO_MIN. Toutefois, on peut choisir par exemple N_MLI_OPTI_MAX = 4300 rpm.Pour ce qui est de la désactivation du mode de commande transitoire, on peut par exemple, configurer la carte électronique pour que le mode de commande transitoire soit désactivé après un certain délai, le mode de commande à tension fixée étant alors activé. On peut également prévoir que la carte électronique est configurée de sorte que le mode de commande transitoire est désactivé lorsque la vitesse de rotation du rotor N dépasse une vitesse de déclenchement N_MLI_MAX, le mode de commande à tension fixée étant alors activé. It is possible, for example, to provide that N_MLI_OPTI_MAX is a value fixed not too far from N_MLI_MAX when a fixed voltage control mode 23 is provided in addition to the transient mode so as not to degrade the efficiency too much. When a fixed voltage control mode 23 is not provided in addition to the transient mode, one can for example choose N_MLI_MAX with respect to N_PO_MIN. However, we can choose example N_MLI_OPTI_MAX = 4300 rpm. With regard to the deactivation of the transient control mode, it is possible, for example, to configure the electronic card so that the transient control mode is deactivated after a certain delay, the fixed voltage control mode being then activated. It is also possible that the electronic card is configured so that the transient control mode is disabled when the rotational speed of the rotor N exceeds a triggering speed N_MLI_MAX, the fixed voltage control mode then being activated.
Toutefois, on peut selon un autre mode de réalisation comme dans le procédé correspondant illustré sur la figure 6, prévoir que le mode de commande vectorielle à modulation de largeur d'amplitude 22 comporte le mode de commande vectorielle à modulation de largeur d'amplitude classique 25 et le mode de commande transitoire 26 sans pour autant qu'il y ait un mode de contrôle à tension fixée 23. En d'autres termes, dans ce mode de réalisation, on passe directement du mode de commande transitoire 26 appartenant au mode de commande vectorielle à modulation de largeur d'amplitude 22 au mode de commande pleine onde 24. Dans ce mode de réalisation, on peut par exemple prévoir un mode de transitoire selon le premier ou le deuxième cas du premier exemple, c'est à dire notamment avec le module du vecteur tension égal à ^ dans le cas d'une machine électrique triphasée. However, it is possible according to another embodiment, as in the corresponding method illustrated in FIG. 6, to provide that the amplitude-modulated vector control mode 22 comprises the vector control mode with conventional amplitude width modulation. 25 and transient control mode 26 without there being a fixed voltage control mode 23. In other words, in this embodiment, one passes directly from the transient control mode 26 belonging to the mode of control. amplitude-amplitude modulation vector control 22 to the full wave control mode 24. In this embodiment, it is possible, for example, to provide a transient mode according to the first or second case of the first example, that is to say in particular with the vector module voltage equal to ^ in the case of a three-phase electric machine.
Sur la figure 3, on peut aussi voir des intervalles 21 et 20 qui correspondent respectivement à une commande de type vectorielle 21 et à une commande de type scalaire. L'intervalle 21 correspond à l'intervalle 22 du mode de commande vectorielle à modulation de largeur d'amplitude. En effet, dans le mode de commande vectorielle à largeur d'amplitude, il est prévu de réguler deux grandeurs à savoir Id et Iq à l'aide de deux grandeurs Vd et Vq par exemple. In FIG. 3, one can also see intervals 21 and 20 which respectively correspond to a vector-type command 21 and to a scalar-type command. The interval 21 corresponds to the interval 22 of amplitude-modulated vector control mode. Indeed, in the amplitude-amplitude vector control mode, it is intended to regulate two quantities namely Id and Iq using two magnitudes Vd and Vq, for example.
L'intervalle 22 comprend notamment l'intervalle 26 qui est un mode de commande vectorielle MLI. En effet, selon le mode de commande transitoire les valeurs Id et Iq ou Ir et Iq sont régulées en utilisant la MLI de sorte que le module du vecteur tension V prend une valeur déterminée. Toutefois, selon le mode de commande transitoire, la valeur du module du vecteur tension est inférieure à la valeur maximale que l'on peut obtenir avec une modulation à largeur d'impulsion vectorielle. Cette valeur, appelée également tension maximale ondulable V_maxMLI est égale à ^ dans le cas d'une machine électrique triphasée. The interval 22 includes in particular the interval 26 which is a PWM vector control mode. Indeed, according to the transient control mode the values Id and Iq or Ir and Iq are regulated using the MLI so that the V voltage vector module takes a determined value. However, according to the transient control mode, the value of the voltage vector module is less than the maximum value that can be obtained with a vector pulse width modulation. This value, also called maximum wavable voltage V_maxMLI is equal to ^ in the case of a three-phase electric machine.
L'intervalle 20 correspond à l'intervalle 23 et aussi à l'intervalle 24. The interval 20 corresponds to the interval 23 and also to the interval 24.
En effet, le mode de commande pleine onde 24 est un mode commande scalaire au cours duquel seul un paramètre est régulé puisqu'on utilise comme commande, un vecteur tension dont seulement la phase est variable. Indeed, the full-wave control mode 24 is a scalar control mode in which only one parameter is regulated since a voltage vector is used as control, of which only the phase is variable.
De même, le mode de commande à tension fixée 23 est un mode commande scalaire au cours duquel seule une des deux composantes de l'intensité est régulée par modulation MLI l'autre composante prenant une valeur incidente du fait de la fixation de la valeur du module du vecteur tension. Selon le mode de commande à tension fixée, la valeur du module du vecteur tension est supérieur à celle que l'on peut obtenir avec une modulation à largeur d'impulsion vectorielle également appelée tension maximale ondulable V_maxMLI. La tension maximale ondulable est égale à ^ dans le cas d'une machine électrique triphasée. La figure 4 illustre un procédé de commande pour une machine électrique selon un mode de réalisation de l'invention. Celui-ci comprend les étapes suivantes: Similarly, the fixed voltage control mode 23 is a scalar control mode in which only one of the two components of the intensity is regulated by PWM modulation the other component taking an incident value due to the setting of the value of the voltage vector module. According to the fixed voltage control mode, the value of the voltage vector module is greater than that which can be obtained with a vector pulse width modulation also called the maximum wavable voltage V_maxMLI. The maximum waveable voltage is equal to ^ in the case of a three-phase electric machine. FIG. 4 illustrates a control method for an electric machine according to one embodiment of the invention. This includes the following steps:
22: le mode de commande vectorielle à modulation de largeur d'amplitude 22 qui comprend les deux sous étapes 25 et 26. sous étape 25: le mode de commande vectorielle à modulation de largeur d'amplitude classique 25 précité selon lequel il est prévu de calculer en fonction des courants Id et Iq, un vecteur V afin d'optimiser le rendement de la machine par exemple. sous étape 26: le mode de commande transitoire 26 précité. Selon lequel, selon le premier exemple comprenant le premier et le deuxième cas explicités ci-avant, on peut prévoir que le module prend le module du vecteur tension est égal à ^ dans le cas d'une machine électrique triphasée. Selon le deuxième exemple explicité ci-avant le module du vecteur tension mod(V) augmente linéairement en fonction de la vitesse de rotation du rotor N. 23: le mode de commande à tension fixée 23 précité. Selon lequel, selon le premier et le deuxième exemple précités, la composante Vd du vecteur tension est commandée pour réguler la composante Iq selon une commande à modulation par largeur d'impulsion, on fixe le module du vecteur tension mod (V) et on détermine la composante Vq du vecteur tension à l'aide de l'équation: Vq = (mod(V)A2 - VdA2 ), dans laquelle mod (V) = (^) x m. L'indice de modulation pouvant être déterminé à l'aide de l'équation 1 ou de l'équation 2. 22: amplitude-amplitude modulated vector control mode 22 which comprises both sub-steps 25 and 26. in step 25: the aforementioned conventional amplitude-width modulated vector control mode according to which provision is made for calculate according to the currents Id and Iq, a vector V to optimize the efficiency of the machine for example. in step 26: the transient control mode 26 above. According to which, according to the first example comprising the first and the second case As explained above, it is possible for the module to take the modulus of the vector voltage equal to dans in the case of a three-phase electric machine. According to the second example explained above, the modulus of the mod vector voltage (V) increases linearly as a function of the rotational speed of the rotor N. 23: the fixed voltage control mode 23 mentioned above. According to the above-mentioned first and second examples, the component Vd of the voltage vector is controlled to regulate the component Iq according to a pulse width modulation command, the modulus of the voltage vector mod (V) is fixed and determined. the component Vq of the vector voltage using the equation: Vq = (mod (V) A 2 - Vd A 2), in which mod (V) = (^) x m. The modulation index can be determined using Equation 1 or Equation 2.
24: le mode de de commande pleine onde 24 précité. Selon lequel comme cela a déjà été mentionné, la composante Vd du vecteur tension est commandée pour réguler la composante Iq du vecteur intensité, et on détermine la composante Vq du vecteur tension à l'aide de l'équation: Vq = (mod(V)A2 - VdA2 ), dans laquelle mod(V) = ^ x mPO. 24: the wave control mode 24 above. According to which, as already mentioned, the Vd component of the voltage vector is controlled to regulate the Iq component of the intensity vector, and the Vq component of the voltage vector is determined using the equation: Vq = (mod (V ) A 2 - Vd A 2), in which mod (V) = ^ x mPO.
Par exemple, la commande transitoire 26 est activée lorsque la vitesse de rotation du rotor N dépasse une vitesse d'activation N_MLI_OPTI_MAX. For example, the transient control 26 is activated when the rotational speed of the rotor N exceeds an activation speed N_MLI_OPTI_MAX.
On peut prévoir que la commande transitoire 26 est désactivée après un certain délai, la commande à tension fixée 23 étant alors activée. It can be provided that the transient control 26 is deactivated after a certain period of time, the fixed voltage control 23 then being activated.
On peut également prévoir que la commande transitoire 26 est désactivée lorsque la vitesse de rotation du rotor N dépasse une vitesse de déclenchement N_MLI_MAX, la commande à tension fixée 23 étant alors activée. Provision can also be made for the transient control 26 to be deactivated when the rotational speed of the rotor N exceeds a triggering speed N_MLI_MAX, the fixed voltage control 23 then being activated.
Par exemple, la commande à tension fixée 23 est activée lorsque la vitesse de rotation du rotor N dépasse une vitesse de déclenchement N_MLI_MAX, la commande de type à commande vectorielle à modulation de largeur d'amplitude 22 étant alors désactivée. For example, the fixed voltage control 23 is activated when the speed of rotation of the rotor N exceeds a triggering speed N_MLI_MAX, the amplitude-modulated vector control type control 22 is then deactivated.
On peut également prévoir que la commande du type commande pleine onde 24 est activée lorsque la vitesse de rotation du rotor N dépasse une vitesse d'arrêt N_PO_MIN, la commande à tension fixée 23 étant alors désactivée. It is also possible for the control of the full wave control type 24 to be activated when the rotational speed of the rotor N exceeds a stop speed N_PO_MIN, the fixed voltage control 23 then being deactivated.
Selon un autre mode de réalisation, la commande à tension fixée 23 est activée lorsque la vitesse de rotation du rotor N dépasse une vitesse d'arrêt N_PO_MIN ou la vitesse de déclenchement N_MLI_MAX, la commande du type commande vectorielle à modulation de largeur d'amplitude étant alors désactivée et la commande à tension fixée 23 est alors désactivée après un certain délai, la commande du type commande pleine onde étant alors activée. According to another embodiment, the fixed voltage control 23 is activated when the rotational speed of the rotor N exceeds a stop speed N_PO_MIN or the triggering speed N_MLI_MAX, the control of the amplitude-modulated vector control type being then deactivated and the fixed voltage control 23 is then deactivated after a certain period of time, the control of the full wave control type then being activated.
La figure 5 illustre un procédé de commande pour une machine électrique selon un autre mode de réalisation de l'invention. Celui ci se distingue en ce qu'il ne comprend pas le mode de commande à tension fixée 23, ainsi il comprend les étapes suivantes: Figure 5 illustrates a control method for an electric machine according to another embodiment of the invention. This is distinguished in that it does not include the fixed voltage control mode 23, so it comprises the following steps:
22: le mode de commande vectorielle à modulation de largeur d'amplitude 22 qui comprend les deux sous étapes 25 et 26 qui sont similaires à celles du mode de réalisation illustrées sur la figure 4. 22: the amplitude-width modulated vector control mode 22 which comprises the two sub-steps 25 and 26 which are similar to those of the embodiment illustrated in FIG. 4.
24: le mode de commande pleine onde mode de commande pleine onde 24 qui est similaire à celui du mode de réalisation illustré sur la figure 4. 24: the full wave control mode 24 full wave control mode which is similar to that of the embodiment illustrated in Figure 4.
Par exemple, la commande transitoire 26 est activée lorsque la vitesse de rotation du rotor N dépasse une vitesse d'activation N_MLI_OPTI_MAX. On peut prévoir que la commande transitoire 26 est désactivée après un certain délai, le mode de commande pleine onde 24 étant alors activé. For example, the transient control 26 is activated when the rotational speed of the rotor N exceeds an activation speed N_MLI_OPTI_MAX. It can be provided that the transient control 26 is deactivated after a certain delay, the full wave control mode 24 then being activated.
On peut également prévoir que la commande transitoire est désactivée lorsque la vitesse de rotation du rotor N dépasse une vitesse de déclenchement N_MLI_MAX, le mode de commande pleine onde étant alors activé. Comme cela est illustré dans la figure 6, le procédé comprend en outre les étapes suivantes: It is also possible that the transient control is deactivated when the rotation speed of the rotor N exceeds a triggering speed N_MLI_MAX, the full wave control mode is then activated. As illustrated in FIG. 6, the method further comprises the following steps:
32: une génération de signaux de commutation stator en fonction d'un vecteur intensité I dans un repère de Fresnel; 33: une commutation par un onduleur d'une source de tension en fonction des signaux de commutation stator pour délivrer à chacun des enroulements du stator une tension et une intensité, 32: a generation of stator switching signals as a function of an intensity vector I in a Fresnel frame; 33: a switching by an inverter of a voltage source according to the stator switching signals to deliver to each of the stator windings a voltage and an intensity,
34: une mesure des courants des enroulements de phase du stator. Cette mesure est réalisée par exemple à l'aide du capteur de courant 15. 35: une détection de la vitesse de rotation du rotor N. Cette détection est réalisée par exemple à l'aide du détecteur 14 de la vitesse de rotation du rotor. 34: a measurement of the currents of the phase windings of the stator. This measurement is performed for example using the current sensor 15. 35: a detection of the rotational speed of the rotor N. This detection is performed for example using the detector 14 of the rotational speed of the rotor.
Par exemple, chacune des étapes ou sous étapes 25, 26, 23, et 24 du procédé illustré sur la figure 4 ou 25, 26, et 24 du procédé illustré sur la figure 5 comprend les étapes 32, 33, 34 et 35 mentionnées ci dessus. For example, each of the steps or sub-steps 25, 26, 23, and 24 of the method illustrated in FIG. 4 or 25, 26, and 24 of the method illustrated in FIG. 5 comprises the steps 32, 33, 34 and 35 mentioned herein. above.
Quelques soient les étapes ou sous étapes 25, 26, 23, et 24 du procédé illustré sur la figure 4 ou 25, 26, et 24 du procédé illustré sur la figure 5, lors de l'étape 32, on détermine par transformée de Park, les composantes Id et Iq du vecteur intensité en fonction des intensités mesurées lors de l'étape 31 dans chacun des enroulements de phase du stator, puis on détermine la valeur les composantes de commande Vd et Vq. Pour déterminer ces composantes on peut utiliser un correcteur de type Proportionnel Intégral Dérivé comme illustré dans la figure 1 de principe d'une commande MLI. Dans ce cas, il faudra initialiser ces correcteurs lors du passage d'un mode de commande à un autre. On réalise alors une transformée de Park inverse pour déterminer les valeurs de tension aux bornes de chacun des enroulements et le point neutre le cas échéant desquelles on déduit les signaux de commutation stator pour chacun des bras de l'onduleur. Whatever the steps or in steps 25, 26, 23, and 24 of the process illustrated in FIG. 4 or 25, 26, and 24 of the method illustrated in FIG. 5, during step 32, it is determined by transforming Park the components Id and Iq of the intensity vector as a function of the intensities measured during step 31 in each of the stator phase windings, and then the value of the control components Vd and Vq are determined. To determine these components one can use a Proportional Integral Derivative type corrector as shown in Figure 1 in principle of a MLI command. In this case, it will be necessary to initialize these correctors during the transition from one control mode to another. An inverse Park transform is then performed to determine the voltage values across each of the windings and the neutral point, where appropriate, from which the stator switching signals for each of the arms of the inverter are derived.
La figure 7 illustre selon un mode de réalisation, les passages entre les différents modes de commande: mode de commande de type MLI vectorielle 22, mode de commande à tension fixée 23 et le mode de commande pleine onde 24. Les passages sont numérotés 2223, 2324, 2423 et 2322 en fonction du numéro du mode commande initial et du mode de commande vers lequel on passe. FIG. 7 illustrates, according to one embodiment, the passages between the different control modes: vector PWM type control mode 22, fixed voltage control mode 23 and the full control mode 24. The passages are numbered 2223, 2324, 2423 and 2322 depending on the number of the initial command mode and the control mode to which one passes.
Selon le mode de commande de MLI vectorielle 22, l'indice de modulation est relié au vecteur tension selon la formule suivante: According to the vector PWM control mode 22, the modulation index is connected to the voltage vector according to the following formula:
V(Vq2 +Vd2) ^ . .. . V (Vq 2 + Vd 2 ) ^. ..
m = -L-i < mMLI max. m = - L - i <mMLI max.
Vdc/2  Vdc / 2
Selon le mode de commande pleine onde, l'indice de modulation qui prend une valeur fixe mPO, par exemple égal à ^ et on peut relier Vq à Vd à l'aide de la formule Vq = (mod(V)A2 - VdA2 ), dans laquelle mod(V) = ^ x mPO. According to the full-wave control mode, the modulation index which takes a fixed value mPO, for example equal to ^ and we can connect Vq to Vd using the formula Vq = (mod (V) A 2 - Vd A 2), in which mod (V) = ^ x mPO.
Selon le passage 2223, on passe du mode de commande de type MLI vectorielle 22 au mode de commande à tension fixée 23 lorsque la vitesse de rotation de la machine électrique tournante est supérieure à la vitesse d'arrêt N_PO_MIN. En mode à commande à tension fixée, on applique alors pour déterminer l'indice de modulation: m = mJ + ^^ x t, t G [0, DT] . avec According to the passage 2223, one switches from the vector PWM type control mode 22 to the fixed voltage control mode 23 when the speed of rotation of the rotating electrical machine is greater than the stop speed N_PO_MIN. In fixed voltage control mode, then the modulation index is used to determine the following: m = m J + ^^ xt, t G [0, DT]. with
-m_i prenant la valeur de l'indice de modulation m au moment du passage du mode de commande de type MLI vectorielle 22 au mode de commande à tension fixée, par exemple m = mMLI_max -m_i taking the value of the modulation index m at the time of the passage of the control mode of MLI vector type 22 to the fixed voltage control mode, for example m = mMLI_max
-m f=mPO -m f = mPO
-t=0 t = 0
-DT correspond à une durée de temps. Par exemple DT correspond à la durée d'activation du mode de commande à tension fixée. Selon le passage 2324, on passe du mode de commande à tension fixée 23 au mode de commande pleine onde 24 lorsque la vitesse de rotation de la machine électrique tournante est supérieure à la vitesse d'arrêt N_PO_MIN et t=DT. Selon le passage 2423, on passe du mode de commande pleine onde 24 au mode de commande à tension fixée 23 lorsque la vitesse de rotation de la machine électrique tournante est inférieure à la vitesse d'arrêt N_PO_MIN. On applique alors pour déterminer l'indice de modulation: m = mJ + ^^ x t, t G [0, DT] . avec -DT corresponds to a duration of time. For example DT corresponds to the duration of activation of the fixed voltage control mode. According to the passage 2324, one passes from the fixed voltage control mode 23 to the full wave control mode 24 when the speed of rotation of the rotating electrical machine is greater than the stop speed N_PO_MIN and t = DT. According to the passage 2423, one goes from the mode of full wave control 24 to the fixed voltage control mode 23 when the speed of rotation of the rotating electrical machine is lower than the stop speed N_PO_MIN. We then apply to determine the modulation index: m = m J + ^^ xt, t G [0, DT]. with
-m_i = mPO -m_f = mMLI_max -t=0 -m_i = mPO -m_f = mMLI_max -t = 0
-DT correspond à une durée de temps. Par exemple DT correspond à la durée d'activation du mode de commande à tension fixée. -DT corresponds to a duration of time. For example DT corresponds to the duration of activation of the fixed voltage control mode.
Selon le passage 2322, on passe du mode de commande à tension fixée 23 au mode de commande MLI vectorielle 22 lorsque la vitesse de rotation de la machine électrique tournante est inférieure à la vitesse d'arrêt N_PO_MIN et t=DT. According to the passage 2322, one passes from the fixed voltage control mode 23 to the vector PWM control mode 22 when the speed of rotation of the rotating electrical machine is lower than the stop speed N_PO_MIN and t = DT.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Système de commande pour une machine électrique tournante multiphasée et synchrone comprenant un stator (31 ) et un rotor (30), ledit système de commande comprenant: -une carte électronique (16) pour générer des signaux de commutation stator en fonction d'un vecteur intensité (I) dans un repère de Fresnel; 1. A control system for a multiphase and synchronous rotating electrical machine comprising a stator (31) and a rotor (30), said control system comprising: an electronic card (16) for generating stator switching signals according to a vector intensity (I) in a Fresnel frame;
-un onduleur (29) apte à commuter une source de tension (1 ) en fonction des signaux de commutation stator pour délivrer à chacun des enroulements du stator (8, 9 10) une tension et une intensité ayant une pulsation électrique (we), de sorte que le stator génère un flux magnétique stator (PHI), le flux magnétique stator (PHI) ayant des composantes PHId et PHIq après une transformation de Park; an inverter (29) able to switch a voltage source (1) according to the stator switching signals to supply to each of the stator windings (8, 9 10) a voltage and an intensity having an electric pulse (we), so that the stator generates a stator magnetic flux (PHI), the stator magnetic flux (PHI) having PHId and PHIq components after a Park transformation;
-un capteur (15) des courants des enroulements de phase du stator (8, 9, 10); et -un détecteur (14) de la vitesse de rotation du rotor (N) et de sa position; dans lequel l'onduleur (29) et la carte électronique (16) sont configurés pour fonctionner selon un mode de commande vectorielle à modulation de largeur d'amplitude (22) avec une tension maximale ondulable (V_maxMLI) et un indice de modulation (m) ayant une valeur maximale (mMLI_max) et selon un mode de commande pleine onde (24) avec un indice de modulation (m) ayant une valeur fixe (mPO), caractérisé en ce que lors du passage entre le mode de commande vectorielle à modulation de largeur d'amplitude (22) et le mode de commande pleine onde (24), l'onduleur (29) et la carte électronique (16) sont configurés pour fonctionner selon un mode de commande à tension fixée (23), selon lequel l'onduleur (29) et la carte électronique (16) fonctionnent selon un mode de commande à modulation de largeur d'amplitude dans lequel une composante Iq du vecteur intensité (I) est régulée, le module d'un vecteur tension (V) correspondant ayant une valeur déterminée par la carte électronique (16). a sensor (15) of the currents of the phase windings of the stator (8, 9, 10); anda detector (14) of the rotational speed of the rotor (N) and its position; wherein the inverter (29) and the electronic board (16) are configured to operate in amplitude-modulated vector control mode (22) with a maximum wavable voltage (V_maxMLI) and a modulation index (m ) having a maximum value (mMLI_max) and a full wave control mode (24) with a modulation index (m) having a fixed value (mPO), characterized in that when switching between the modulated vector control mode amplitude width (22) and the full wave control mode (24), the inverter (29) and the electronic board (16) are configured to operate in a fixed voltage control mode (23), according to which the inverter (29) and the electronic card (16) operate in an amplitude-width modulated control mode in which a component Iq of the intensity vector (I) is regulated, the modulus of a vector voltage (V) correspondent having a value determined by the electronic card (16).
2. Système de commande selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la carte électronique (16) est configurée de sorte que le mode de commande à tension fixée (23) est activé lorsque la vitesse de rotation du rotor (N) dépasse une vitesse de déclenchement (N_MLI_MAX), le mode de commande vectorielle à modulation de largeur d'amplitude (22) étant alors désactivé. 2. Control system according to the preceding claim, characterized in that the electronic card (16) is configured so that the fixed voltage control mode (23) is activated when the rotational speed of the rotor (N) exceeds a speed trigger (N_MLI_MAX), the vector control mode amplitude modulation modulation (22) is then disabled.
3. Système de commande selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la carte électronique (16) est configurée de sorte que le mode de commande pleine onde (24) est activé lorsque la vitesse de rotation du rotor (N) dépasse une vitesse d'arrêt (N_PO_MIN), le mode de commande à tension fixée (23) étant alors désactivé. Control system according to claim 1 or 2, characterized in that the electronic card (16) is configured so that the full wave control mode (24) is activated when the rotational speed of the rotor (N) exceeds a stop speed (N_PO_MIN), the fixed voltage control mode (23) then being deactivated.
4. Système de commande selon la revendication précédente quand dépendante de la revendication 2, caractérisé en ce que selon le mode de commande à tension fixée (23), la carte électronique (16) et l'onduleur (29) sont configurés pour fonctionner selon un mode de commande à modulation de largeur d'amplitude dans lequel une composante Vd du vecteur tension est commandée pour réguler la composante Iq, et on détermine une composante Vq du vecteur tension à l'aide de l'équation: Vq = (mod(V)A2 - VdA2 ), dans laquelle mod (V) = (^) x m , dans laquelle 4. Control system according to the preceding claim when dependent on claim 2, characterized in that according to the fixed voltage control mode (23), the electronic card (16) and the inverter (29) are configured to operate according to an amplitude width modulated control mode in which a voltage vector component Vd is controlled to regulate the Iq component, and a voltage vector component Vq is determined using the equation: Vq = (mod ( V) A 2 - Vd A 2), wherein mod (V) = ()) xm, wherein
» .. . (mPO-mMLI max) ".. (mPO-mMLI max)
m = mMLI max H -— -— x (N - N MLI MAX), N étant a vitesse m = max MMLI H - - x (N - MAX N MLI), N being at speed
(N_PO_MIN-N_MLI_MAX) " ' de rotation du rotor de la machine. (N_PO_MIN-N_MLI_MAX) " 'rotation of the rotor of the machine.
5. Système de commande selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la carte électronique (16) est configurée de sorte que le mode de commande pleine onde (24) est activé après une durée d'activation (DT) du mode de commande à tension fixée (23), le mode de commande à tension fixée (23) étant alors désactivé. 5. Control system according to claim 1 or 2, characterized in that the electronic card (16) is configured so that the full wave control mode (24) is activated after an activation time (DT) of the control mode. fixed voltage control (23), the fixed voltage control mode (23) then being deactivated.
6. Système de commande selon la revendication précédente, caractérisé en ce que selon le mode de commande à tension fixée (23), la carte électronique (16) et l'onduleur (29) sont configurés pour fonctionner selon un mode de commande à modulation de largeur d'amplitude dans lequel une composante Vd du vecteur tension est commandée pour réguler la composante Iq du vecteur intensité, et on détermine une composante Vq du vecteur tension à l'aide de l'équation: Vq = (mod(V)A2 - VdA2 ), dans laquelle mod(V) = ^ x m , dans laquelle 6. Control system according to the preceding claim, characterized in that according to the fixed voltage control mode (23), the electronic card (16) and the inverter (29) are configured to operate in a modulating control mode of amplitude width in which a component Vd of the vector voltage is controlled to regulate the component Iq of the intensity vector, and a component Vq of the voltage vector is determined using the equation: Vq = (mod (V) A 2 - Vd A 2), in which mod (V) = ^ xm, in which
. .. . . (mPO-mMLI max) _ r„ „_, . .. . (mPO-mMLI max) _ r "" _,
m = mMLLmax + 1 x t, t G [0, DT] . m = mMLLmax + 1 xt, t G [0, DT].
7. Système de commande selon la revendication 1 , caractérisé en ce que la carte électronique (16) est configurée de sorte que le mode de commande à tension fixée est activé lorsque la vitesse de rotation du rotor (N) dépasse une vitesse d'arrêt (N_PO_MIN), le mode de commande vectorielle à modulation de largeur d'amplitude (22) étant alors désactivé et en ce que le mode de commande à tension fixée (23) est alors désactivé après un certain délai, le mode de commande pleine onde (24) étant alors activé. 7. Control system according to claim 1, characterized in that the electronic card (16) is configured so that the fixed voltage control mode is activated when the rotational speed of the rotor (N) exceeds a stop speed (N_PO_MIN), the amplitude-modulated vector control mode (22) is then deactivated and in that the fixed voltage control mode (23) is then deactivated after a certain delay, the full-wave control mode (24) then being activated.
8. Système de commande selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que selon le mode de commande à tension fixée (23), le module du vecteur tension (V) augmente linéairement en fonction de la vitesse de rotation du rotor (N). 8. Control system according to one of the preceding claims, characterized in that according to the fixed voltage control mode (23), the voltage vector module (V) increases linearly as a function of the rotational speed of the rotor (N ).
9. Système de commande selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que selon le mode de commande pleine onde (24), la carte électronique (16) et l'onduleur (29) sont configurés pour qu'une composante Vd du vecteur tension (V) est commandée pour réguler la composante Iq du vecteur intensité (I), et on détermine une composante Vq du vecteur tension (V) à l'aide de l'équation: Vq = (mod(V)A2 - VdA2 ), dans laquelle mod(V) = ^ x mPO. 9. Control system according to one of the preceding claims, characterized in that according to the full wave control mode (24), the electronic card (16) and the inverter (29) are configured so that a component Vd of vector voltage (V) is controlled to regulate the component Iq of the intensity vector (I), and a component Vq of the voltage vector (V) is determined using the equation: Vq = (mod (V) A 2 - Vd A 2), in which mod (V) = ^ x mPO.
10. Système de commande selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le rotor comprenant une bobine (13), selon le mode de commande vectorielle à modulation de largeur d'amplitude (22), l'onduleur et la carte électronique sont configurés pour fonctionner selon un mode de commande transitoire (26), selon lequel l'onduleur (29) et la carte électronique (16) fonctionnent selon un mode de commande vectorielle à modulation de largeur d'amplitude qui régule la composante Iq du vecteur intensité (I) et dans lequel une composante Id du vecteur intensité (I) ou un courant de bobine (Ir) est régulé de sorte que le module du vecteur tension (V) prend une valeur déterminée par la carte électronique. 10. Control system according to any one of the preceding claims, characterized in that the rotor comprising a coil (13), according to the amplitude-modulated vector control mode (22), the inverter and the card are configured to operate according to a transient control mode (26), in which the inverter (29) and the electronic board (16) operate in an amplitude-width modulated vector control mode which regulates the Iq component of the intensity vector (I) and in which a component Id of the intensity vector (I) or a coil current (Ir) is regulated so that the voltage vector module (V) takes a value determined by the electronic card.
1 1 . Système de commande selon la revendication 10, caractérisé en ce que la carte électronique (16) est configurée de sorte que le mode de commande transitoire (26) est activé lorsque la vitesse de rotation du rotor (N) dépasse une vitesse d'activation (N_MLI_OPTI_MAX). 1 1. Control system according to Claim 10, characterized in that the electronic card (16) is configured so that the transient control mode (26) is activated when the rotational speed of the rotor (N) exceeds an activation speed ( N_MLI_OPTI_MAX).
12. Système de commande selon la revendication 10 ou 1 1 , caractérisé en ce que la carte électronique (16) est configurée de sorte que le mode de commande transitoire (26) est désactivé après un certain délai, le mode de commande à tension fixée étant alors activé. Control system according to Claim 10 or 11, characterized in that the electronic card (16) is configured so that the transient control mode (26) is deactivated after a certain delay, the fixed voltage control mode being activated.
13. Système de commande selon la revendication 10 ou 1 1 , caractérisé en ce que la carte électronique (16) est configurée de sorte que le mode de commande transitoire (26) est désactivé lorsque la vitesse de rotation du rotor (N) dépasse une vitesse de déclenchement (N_MLI_MAX), le mode de commande à tension fixée (23) étant alors activé. Control system according to Claim 10 or 11, characterized in that the electronic card (16) is configured such that the transient control mode (26) is deactivated when the rotational speed of the rotor (N) exceeds a triggering speed (N_MLI_MAX), the fixed voltage control mode (23) then being activated.
14. Système de commande selon l'une des revendications 10 à 13, caractérisé en ce que selon le mode de commande transitoire (26), le module du vecteur tension (V) augmente linéairement en fonction de la vitesse de rotation du rotor (N). 14. Control system according to one of claims 10 to 13, characterized in that according to the transient control mode (26), the voltage vector module (V) increases linearly as a function of the rotational speed of the rotor (N ).
15. Système de commande l'une des revendications 10 à 13, caractérisé en ce que selon le mode de commande transitoire (26) la composante Id ou le courant de bobine (Ir) est régulé de sorte que le module du vecteur tension (V) prend la valeur de la tension maximale ondulable (V_maxMLI). 15. Control system according to one of claims 10 to 13, characterized in that according to the transient control mode (26) the component Id or the coil current (Ir) is regulated so that the voltage vector module (V ) takes the value of the maximum waveable voltage (V_maxMLI).
16. Système de commande selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la carte électronique (16) détermine la valeur de la composante Id du vecteur intensité à l'aide d'une fonction (F"1) appliquée sur la composante PHId, la composante PHId étant déterminée à partir d'un flux magnétique stator maximal (PHIm) et de la composante PHIq. 16. Control system according to the preceding claim, characterized in that the electronic card (16) determines the value of the component Id of the intensity vector by means of a function (F "1 ) applied to the component PHId, the PHId component being determined from a maximum magnetic flux stator (PHIm) and PHIq component.
17. Système de commande selon la revendication 15, caractérisé en ce que la carte électronique (16) lors du mode de commande transitoire (26) détermine la valeur du courant de bobine (Ir) à l'aide d'une fonction (F"1) appliquée sur la composante PHId, la composante PHId étant déterminée à partir d'un flux magnétique stator maximal (PHIm) et de la composante PHIq. 17. Control system according to claim 15, characterized in that the electronic card (16) during the transient control mode (26) determines the value of the coil current (Ir) by means of a function (F "1 ) applied to the component PHId, the component PHId being determined from a maximum magnetic stator flux (PHIm) and the component PHIq.
18. Système de commande selon la revendication 16 ou 17, caractérisé en ce que la composante PHIq est déterminée à l'aide des courants dans les enroulements de phase (8, 9, 10). 18. Control system according to claim 16 or 17, characterized in that the PHIq component is determined using the currents in the phase windings (8, 9, 10).
19. Système de commande selon l'une des revendications 16 à 18, caractérisé en ce que le flux du stator maximal (PHIm) est déterminé par la carte électronique (16) à l'aide de la tension maximale ondulable (V_maxMLI) et de la pulsation électrique (we). 19. Control system according to one of claims 16 to 18, characterized in that the maximum stator flux (PHIm) is determined by the electronic card (16) using the maximum wavable voltage (V_maxMLI) and the electric pulse (we).
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