Etude Comparative des Méthodes de Diagnostic des Machines Asynchrones

Abstract

Le travail présenté dans cette thèse entre dans le cadre général de diagnostic des défauts dans les machines électriques et spécialement le moteur asynchrone triphasé à cage. Ce thème a une grande importance du point de vue économique puisque il touche directement le secteur industriel. Après avoir décrit les différentes méthodes (appartenant à l'approche signal) utilisées pour le diagnostic des défauts dans les moteurs asynchrones, nous avons constaté que le diagnostic des défauts se fait généralement par la surveillance des composantes spécifiques dans le spectre fréquentiel du signal mesuré. Cette méthodologie suppose que chaque type de défaut influe particulièrement sur un type de composantes qui représente sa signature. Cependant, les cas réels montrent que la présence d'un défaut dans une machine s'accompagne toujours par des phénomènes physiques compliqués qui élargissent les effets de ce défaut sur d'autres composantes spectrales autre que ses signatures ce qui complique la tâche de diagnostic. Pour résoudre ce problème, nous avons proposé une autre méthodologie basée sur l'utilisation des Indices de Diagnostic qui rassemblent toutes les informations portées par les amplitudes des composantes spectrales les plus signifiantes constituant le spectre du signal issus de la machine. Par conséquent, la présence d'un défaut quelconque dans la machine sera traduite par des changements dans les valeurs de ces indices ; et le taux de ces changements indique le degré de sévérité de ce défaut. Pour tester cette méthodologie, nous avons utilisé, la méthode du Courant statorique et celle du Vecteur de Park Etendu puis, on a proposé une nouvelle méthode appelée Park-Hilbert. Concernant les défauts, nous avons sélectionné les cassures de barres et les courts-circuits entre spires comme deux exemples sur l'ensemble des défauts statoriques et rotoriques. Après avoir étudié analytiquement et expérimentalement ces deux défauts, nous avons testé notre méthodologie par les trois méthodes et pour les différentes conditions de fonctionnement. Cela nous a permis de comparer qualitativement et quantitativement entre ces trois techniques et par conséquent de savoir leurs points forts et faibles. En plus, nous avons développé un logiciel interactif qui nécessite seulement les trois courants d'alimentation et qui permet de détecter les défauts ou les changements qui surviennent sur l'état de la machine. Mots Clés : Machine asynchrone, Diagnostic, Cassure de barres, Excentricité, Court-circuit, Indices de Diagnostic