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B
OUCLES DE PILOTAGE
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Principe et fonctionnement
Nota: Le choix entre pilotage en courant et pilotage en vitesse
Boucle de courant
Série 590+ Variateur DC numérique
(par défaut) s'effectue via le paramètre REF.I EXTERNE
(demande en courant isolée) à l'aide de l'entrée I/P3
(borne C8). S'il est VALIDE le variateur fonctionne en
pilotage en courant et s'il est BLOQUE (par défaut) il
fonctionne en variateur de vitesse.
La boucle de courant accepte une demande provenant soit de la boucle de vitesse soit
directement de l'extérieur. Elle fabrique un signal d'erreur qui est la différence entre la demande
et la valeur moyenne de contre réaction. Cette erreur est traitée par un régulateur Proportionnel +
Intégral qui calcule la sortie de la boucle c'est à dire, en définitive, l'angle d'allumage des
thyristors.
Dans le variateur, le signal d'erreur est généré sous deux formes :
1. Une erreur moyenne calculée en effectuant la différence entre la demande et la valeur
moyenne de contre réaction, c'est cette forme qui est envoyée à l'entrée I du régulateur P + I.
2. Une erreur instantanée calculée en effectuant la différence entre la demande et la valeur
instantanée de contre réaction, cette forme étant envoyée à l'entrée P du régulateur P + I. Ceci
permet d'obtenir de très bonnes performances en transitoire puisqu'elle ne contient aucun
retard contrairement à la valeur moyenne dont le retard atteint, par conception, 1/16
période du réseau d'alimentation (@ 3,33 ms). Cependant, la valeur moyenne reste le vrai
moyen d'apprécier le couple, grandeur qui est l'objectif de la boucle de courant et qui n'est
pas affectée par ce petit temps de retard pour atteindre une erreur statique nulle.
Le signal ''angle d'allumage'' est retardé d'un certain temps à partir du passage par zéro de l'onde
d'alimentation (obtenu par une boucle à verrouillage de phase, PLL) et constitue ainsi la
commande d'allumage destinée au bloc thyristor, ceci se répétant à chaque 1/6
d'alimentation (en régime stabilisé).
Certaines particularités de fonctionnement du régulateur de courant sont exposées ci-après.
Commande adaptative en courant
Le gain d'un variateur à thyristors et 6 impulsions (aire temps-tension en fonction de l'angle
d'allumage) chute considérablement pour des valeurs de courant d'induit discontinues. Il est donc
nécessaire d'augmenter le gain du régulateur de courant pour compenser cet état de fait.
Dans le variateur, ce problème est traité par un algorithme adaptatif qui permet au courant de
suivre la demande en une fois (allumage) dans la région de fonctionnement discontinue.
Estimation de la FCEM du moteur
Le moteur étant alimenté et à l'arrêt, l'angle d'allumage pour un courant nul est de 120°. Lorsque
le moteur tourne à différentes vitesses, l'angle d'allumage pour un courant nul suit une loi
cosinusoidale.
Il est de la plus haute importance de suivre cette loi au plus près, sur toute la gamme de vitesse si
l'on souhaite que la bande passante de la boucle de courant soit maintenue à son niveau le plus
haut durant les changements de sens du courant, c'est à dire lors du changement de pont entre
direct et inverse ou réciproquement.
La réduction de la bande passante lors de l'inversion du courant a deux origines :
En premier lieu, la perte de gain du variateur qui doit être compensée de manière précise, ce qui
est l'objectif de l'algorithme adaptatif.
Boucles de pilotage
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