01. MTPA et MTPV
Le moteur synchrone à aimant permanent est le principal dispositif d'entraînement des groupes motopropulseurs pour véhicules à énergies nouvelles en Chine. Il est bien connu qu'à basse vitesse, ce moteur utilise une régulation du rapport couple/courant maximal, ce qui signifie qu'à couple donné, le courant synthétisé est minimal, réduisant ainsi les pertes par effet Joule.
Ainsi, à haute vitesse, les courbes MTPA ne sont plus adaptées à la régulation ; il est nécessaire d'utiliser le MTPV (rapport couple-tension maximal). Autrement dit, à une vitesse donnée, le moteur doit fournir le couple maximal. En pratique, pour un couple donné, la vitesse maximale est atteinte en ajustant iq et id. La tension influe alors sur le régime moteur. Puisque la vitesse maximale correspond au cercle limite de tension, seul le point de puissance maximale sur ce cercle permet de déterminer le point de couple maximal, contrairement à la méthode MTPA.
02. Conditions de conduite
Généralement, à la vitesse de retournement (aussi appelée vitesse de base), le champ magnétique commence à s'affaiblir, ce qui correspond au point A1 sur la figure suivante. Par conséquent, à ce point, la force électromotrice inverse est relativement importante. Si le champ magnétique n'est pas faible à ce moment-là, en supposant que le chariot soit contraint d'augmenter sa vitesse, la force iq deviendra négative, l'empêchant de produire un couple de propulsion et le forçant à entrer en mode de production d'énergie. Bien sûr, ce point n'apparaît pas sur ce graphique, car l'ellipse se rétrécit et ne peut pas rester en A1. On ne peut que réduire iq le long de l'ellipse, augmenter id et se rapprocher du point A2.
03. Conditions de production d'énergie
Pourquoi la production d'électricité nécessite-t-elle également un faible magnétisme ? Un fort magnétisme ne serait-il pas nécessaire d'utiliser un quotient magnétique (IQ) relativement élevé lors de la production d'électricité à haute vitesse ? Ceci est impossible car, à haute vitesse, en l'absence d'un champ magnétique faible, la force électromotrice inverse, la force électromotrice du transformateur et la force électromotrice d'impédance peuvent devenir très importantes, dépassant largement la tension d'alimentation et entraînant des conséquences désastreuses. Cette situation correspond à une production d'électricité par redressement incontrôlé (SPO) ! Par conséquent, lors de la production d'électricité à haute vitesse, une faible magnétisation est également indispensable pour que la tension générée par l'onduleur soit contrôlable.
Nous pouvons l'analyser. En supposant que le freinage débute au point de fonctionnement à haute vitesse B2 (freinage par rétroaction) et que la vitesse diminue, un magnétisme faible est inutile. Au point B1, iq et id restent constants. Cependant, à mesure que la vitesse diminue, la tension négative iq générée par la force électromotrice inverse devient de moins en moins suffisante. À ce stade, une compensation de puissance est nécessaire pour induire un freinage par consommation d'énergie.
04. Conclusion
Lorsqu'on débute l'apprentissage des moteurs électriques, on a tendance à se focaliser sur deux situations : la propulsion et la production d'électricité. En réalité, il est essentiel de bien comprendre les principes de la force électromotrice inverse (MTPA) et de la force électromotrice inverse (MTPV), et de saisir que le principe de la force électromotrice inverse est alors fondamental.
Ainsi, la question de savoir si iq et id sont principalement générés par la source d'alimentation ou par la force électromotrice inverse dépend de l'onduleur pour assurer la régulation. iq et id présentent également des limitations, et la régulation ne peut excéder deux cycles. Si le cycle de limitation de courant est dépassé, l'IGBT sera endommagé ; si le cycle de limitation de tension est dépassé, l'alimentation sera endommagée.
Lors du réglage, les valeurs cibles (iq) et réelles (id) sont cruciales. C'est pourquoi des méthodes d'étalonnage sont utilisées en ingénierie pour déterminer le rapport d'allocation optimal entre iq et id à différentes vitesses et couples cibles, afin d'obtenir une efficacité maximale. On constate ainsi qu'après plusieurs essais, la décision finale repose toujours sur l'étalonnage réalisé par l'ingénieur.
Date de publication : 11 décembre 2023
