These ECL2003-40 Casimir

HAL Id: tel-00139706
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00139706
Submitted on 3 Apr 2007
HAL is a multi-disciplinary open access
archive for the deposit and dissemination of sci-
entic research documents, whether they are pub-
lished or not. The documents may come from
teaching and research institutions in France or
abroad, or from public or private research centers.
L’archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est
destinée au dépôt et à la diusion de documents
scientiques de niveau recherche, publiés ou non,
émanant des établissements d’enseignement et de
recherche français ou étrangers, des laboratoires
publics ou privés.
Diagnostic des défauts des machines asynchrones par
reconnaissance des formes
Roland Casimir
To cite this version:
Roland Casimir. Diagnostic des défauts des machines asynchrones par reconnaissance des formes.
Autre. Ecole Centrale de Lyon, 2003. Français. �tel-00139706�

N° d'ordre : E.C.L. 2003 – 40 Année 2003
THESE
Présentée devant
L'ÉCOLE CENTRALE DE LYON
pour obtenir le grade de
DOCTEUR
(arrêté du 30/03/1992)
Spécialité: Génie Électrique
Préparée au sein de
L'ÉCOLE DOCTORALE
ÉLECTRONIQUE, ELECTROTECHNIQUE, AUTOMATIQUE
DE LYON
Par
Roland CASIMIR
DIAGNOSTIC DES DEFAUTS DES MACHINES ASYNCHRONES
PAR RECONNAISSANCE DES FORMES
Soutenue le 18 décembre 2003 devant la commission d'examen
Jury : MM.
B. DUBUISSON
Professeur des Universités HEUDIASYC - Compiègne
Rapporteur
J. C. HAPIOT
Professeur des Universités LEEI - Toulouse
Rapporteur
G. CLERC
Professeur des Universités CEGELY - Lyon
Examinateur
G. BARAKAT
Maître de Conférence (HDR) GREAH – Le Havre
Examinateur
A. BOATAS
PSA Peugeot Citroën
Responsable thème Traitement du Signal et Diagnostic
Examinateur
E. BOUTLEUX
Maître de Conférence CEGELY - Lyon
Examinateur

A mes chers parents Cordélia et Augustin
A toute ma famille,
mes amis,
A Judith.

REMERCIEMENTS
Les travaux de recherche développés dans ce mémoire ont été réalisés au sein du Centre de
Génie Electrique de Lyon (CEGELY – UMR 5005 CNRS) sur le site de l'Ecole Centrale de
Lyon.
Je remercie très sincèrement Messieurs les Professeurs Alain NICOLAS, directeur du
CEGELY, et Philippe AURIOL, directeur du département EEA, de m'avoir accueilli dans ce
laboratoire.
J'exprime ma profonde gratitude et ma reconnaissance envers Messieurs Guy CLERC,
Professeur à l'Université Claude Bernard Lyon 1, et Emmanuel BOUTLEUX, maître de
Conférences à l'Ecole Centrale de Lyon, pour l'aide précieuse qu'ils m'ont apporté dans
l'élaboration de ces travaux. Je leur remercie pour leurs conseils, leur soutien, leur
disponibilité et surtout leurs grandes qualités humaines.
Je remercie vivement Messieurs Bernard DUBUISSON, Professeur à l'Université de
Technologie de Compiègne, et Jean – Claude HAPIOT, Professeur à l'Institut National
Polytechnique de Toulouse, de m'avoir fait l'honneur d'accepter d'être les rapporteurs de
cette thèse.
Je tiens également à adresser mes remerciements à Monsieur Georges BARAKAT, maître
de Conférences HDR à l'Université du Havre, et à Monsieur Armand BOATAS du groupe
PSA Peugeot Citroën, de m'avoir fait l'honneur participer au jury.
Durant ces années de doctorat, les membres administratifs et techniques du département et
du laboratoire ont toujours su répondre présent à mes nombreuses sollicitations. J'ai
particulièrement apprécié leur disponibilité, leur sympathie, et leurs compétences. Qu'ils
reçoivent toute ma gratitude !
Je ne saurai enfin oublier les jeunes docteurs et futur docteurs du laboratoire qui, durant
ces années, ont entretenu une très bonne ambiance et ont fait preuve de solidarité. Je souhaite
aux doctorants du succès dans leurs recherches ainsi que dans leurs vies professionnelles.

R ESUME
Les progrès réalisés en matière d'électronique de puissance, de circuits de commande et en
automatique ont contribué à l'utilisation grandissante des machines asynchrones dans les
systèmes d'entraînements électriques. Le recours aux machines asynchrones est surtout lié à
leur robustesse, leur puissance massique et à leur coût de fabrication. Leur maintenance et
leur surveillance permettent de rentabiliser les installations. Il est donc important de
développer des outils de diagnostic pour détecter de manière précoce les défauts pouvant
apparaître dans ces machines.
Notre approche est basée sur l'utilisation des méthodes de reconnaissance des formes. Un
vecteur de paramètres, appelé vecteur forme, est extrait de chacune des mesures effectuées sur
la machine. Les règles de décisions utilisées permettent de classer les observations, décrites
par le vecteur forme, par rapport aux différents modes de fonctionnement connus avec ou sans
défaut.
Des défauts ont été créés au rotor et au stator de la machine asynchrone, alimentée soit à
partir du réseau, soit par le biais d'un onduleur de tension.
Les procédures de décisions, basées sur la règle des k - plus proches voisins et sur le calcul
direct des frontières, ont été utilisées pour détecter les défauts. Ces algorithmes ont montré
l'efficacité de l'application de la reconnaissance des formes au diagnostic.