Les entraînements électriques sont des systèmes qui contrôlent le mouvement des machines électriques. Ils sont largement utilisés dans les applications industrielles pour obtenir un contrôle précis de la vitesse et du couple.

Modélisation des entraînements électriques

La modélisation consiste à créer des représentations mathématiques des entraînements électriques pour analyser leur comportement. Elle comprend généralement les composants électriques et mécaniques du système. La partie électrique utilise souvent des équations différentielles basées sur les lois de circuit, tandis que la partie mécanique considère l'inertie et le couple de charge.

Par exemple, le modèle de moteur à courant continu comprend des équations pour le courant d'armature et la vitesse du rotor. De même, les moteurs à courant alternatif comme les moteurs à induction sont modélisés à l'aide de leurs circuits équivalents respectifs et des équations de flux.

Stratégies de contrôle des entraînements électriques

Les méthodes de contrôle visent à réguler le régime, le couple ou la position du moteur. Les techniques courantes comprennent le contrôle proportionnel-intégral-dérivatif (PID), le contrôle orienté champ (FOC) et le contrôle direct du couple (DTC).

Le contrôle orienté champ transforme les courants de stator en un cadre de référence rotatif, simplifiant le contrôle des machines CA. DTC gère directement le couple et le flux, fournissant une réponse dynamique rapide. La sélection dépend des exigences d'application et de la complexité du système.

Calculs pratiques

Les calculs consistent à déterminer les paramètres tels que le couple, la puissance et l'efficacité du moteur. Par exemple, le couple d'un moteur à courant continu peut être calculé en utilisant:

T = kt * I[a

où T est le couple, k[t est la constante de couple, et Ia] est le courant d'armature. De même, les calculs de puissance tiennent compte des facteurs de tension, de courant et d'efficacité.

La conception pratique consiste également à sélectionner les cotes d'onduleur appropriées, à calculer les fréquences de commutation et à s'assurer que les limites thermiques ne sont pas dépassées.