jeudi 8 décembre 2011

Post - it : Sur un cycle de fonctionnement d'une motorisation électrique, est ce que l'énergie perdue est égale à la somme des énergies dissipées associées aux pertes ?

Pour être plus précis, nous sommes capables de déterminer en régime permanent, pour tous les points de fonctionnement dans le plan couple-vitesse, les pertes d'un ensemble convertisseur-machine électrique.
Le convertisseur est un onduleur de tension triphasé deux niveaux à igbt. La machine électrique est une machine synchrone à aimants permanents défluxable électriquement.
La détermination des pertes peut se faire, soit avec des modèles, soit expérimentalement. Pour cette présentation, nous avons déterminé les pertes expérimentalement.
Les pertes cuivre, en connaissant la valeur de la résistance des phases et en connaissant la valeur efficace des courants à chaque instant du cycle.
Les pertes dans l'onduleur, en faisant l'hypothèse qu'il n'y a que des pertes par conduction et en estimant la valeur moyenne du courant dans les transistors.
Les pertes mécaniques et fer, globalisées, en mesurant les pertes à vide en fonction de la vitesse de rotation.

La question est de savoir si, sur un cycle de fonctionnement, l'énergie perdue qui est quantifiée en connaissant la puissance instantanée sur le bus DC, est  égale à la somme des énergies dissipées associées aux pertes, déterminées en régime permanent.

L'énergie perdue est égale à l'intégrale de la puissance instantanée sur le bus DC durant un cycle.
Les énergies dissipées associées aux pertes sont déterminées en connaissant les évolutions instantanées des différentes pertes et en calculant leurs intégrales durant un cycle.

Sur les figures suivantes, sont représentées les évolutions de la vitesse de rotation, de la puissance instantanée sur le bus DC (produit de la tension du bus DC par le courant du bus DC) et  des différentes pertes.



Le bilan énergétique donne :
Energie perdue durant un cycle = 9600 J
Pertes méca et fer moyennes x durée du cycle = 8530 J
Pertes dans l'onduleur moyennes x durée du cycle = 335 J
Pertes cuivre moyennes x durée du cycle = 820 J