Défluxage et courbe couple-vitesse
Au-delà de la vitesse de base ωb, la tension onduleur devient la contrainte active. Le défluxage consiste à injecter un courant négatif sur l'axe d (id < 0) pour affaiblir le flux global, permettant de monter en vitesse à puissance quasi-constante. La plage de défluxage est déterminée par le courant caractéristique ic = −φm/Ld.
Courbe couple-vitesse avec régions
Zone I (ω ≤ ωb) : couple constant, limité par Imax. Zone II (ω > ωb) : puissance quasi-constante, limité par Vmax. La vitesse maximale théorique dépend du rapport entre Imax et le courant caractéristique |ic| = φm/Ld. (La courbe Zone II est tracée avec P = const — approximation valable si Imax ≥ |ic| (régime à vitesse théoriquement infinie) ; si |ic| ≫ Imax, la puissance décroît fortement au-delà d'une vitesse maximale finie.) Le point coloré suit le curseur « Vitesse ω » du schéma de droite : c'est le même point de fonctionnement que celui affiché dans le plan dq.
Trajectoire de défluxage dans le plan dq
L'ellipse de tension ambre (∝ 1/ω) se rétrécit autour du point caractéristique ic quand la vitesse augmente. En zone MTPA, le point de fonctionnement (•) est sur la trajectoire teal. En défluxage FW-I, il glisse sur le cercle Imax vers ic ; en FW-II, il suit l'ellipse elle-même.
Application traction électrique
Les motorisations EV exploitent largement le défluxage : la plage 0–ωb est utilisée pour les démarrages et accélérations (couple maximal), tandis que la croisière autoroutière se situe typiquement à 2–3 × ωb. Le rapport ωmax/ωb visé est de 3 à 5 pour un bon compromis couple/vitesse.
Limites pratiques du défluxage
Le défluxage implique un courant id négatif permanent qui s'oppose au flux aimant, augmentant les pertes joule sans contribuer au couple. En FW profond, la marge de stabilité se réduit et un saut de pôle est possible si la régulation est trop lente. La limite thermique du moteur reste contraignante.
Points clés à retenir
• Si |ic| < Imax : défluxage infini théorique (IPMSM bien conçu).
• Si |ic| ≥ Imax : vitesse maximale finie (SPMSM typique).
• Plus Ld est petit, plus ic est grand et plus la plage FW est restreinte.
• Le couple réluctant (Lq − Ld) aide en MTPA mais complique le défluxage.
