Fonctionnement à facteur de puissance unitaire

On désire donc obtenir $\cos{\varphi}=1$, soit $Q=0$. Dans ce cas, $\Psi=\arcsin{\frac{L_sI_s}{\Psi_f}}$ est non nul pour une machine à pôles lisses. La machine ne peut alors pas fonctionner à couple maximal et l'on a:

$$T_e=3p\Psi_fI_s\sqrt{1-\left(\frac{L_sI_s}{\Psi_f}\right)^2}$$ (2.13)

Pour la machine à pôles saillants, il faut:

$$\Psi=\arcsin{\left(\frac{\Psi_f-\sqrt{\Psi_f^2-4(L_d-L_q)L_qI_s^2}}{2(L_d-L_q)I_s}\right)}$$ (2.14)

le couple qui vaut alors:

$$T_e=3p\frac{L_qI_s^2}{\tan{\Psi}}$$ (2.15)

La commande scalaire s'applique suivant le fonctionnement désiré et sa synthèse est réalisée à l'aide des relations en régime permanent. Dans le cas d'une alimentation avec courant imposé et un flux à vide donné (machine à aimants permanents) les variables de contrôle sont l'angle $\Psi$ (entre $I_s$ et $V_f$) et $I_s$.

Figure 2.3: Alimentation en tension régulée en courant.

La figure 2.3 donne le principe de cette technique. Elle consiste à générer des courants de référence à partir de la détection de la position du rotor et à élaborer la commande des interrupteurs de l'onduleur à partir de la comparaison des courants réels et des courants de référence. De plus, l'alimentation par onduleur de tension régulée en courant permet, grâce à sa boucle d'asservissement, de contrôler les courants en amplitude et en phase mais elle peut aussi permettre d'imposer leur forme. Avec ce type d'alimentation, il est donc possible de choisir la forme des courants la plus adéquate en fonction de la machine ou de l'application. Les courants de références habituellement adoptés pour un contrôle scalaire sont:

• référence sinusoïdale;
• référence rectangulaire.

La nature des références dépend essentiellement de la répartition du champ dans l'entrefer comme cela est décrit dans le chapitre 1.2.2. On associera un courant sinusoïdal avec une machine présentant une f.é.m sinusoïdale et un courant rectangulaire avec une machine ayant une f.é.m trapézoïdale.