R - Thèses

Université Lille de Nord de France – École doctorale SPI
Université d’Artois – Laboratoire Systèmes Électrotechniques et Environnement
METHODE GLOBALE DE DIAGNOSTIC DES MACHINES
ELECTRIQUES
THESE
présentée et soutenue publiquement le 2 février 2012
en vue de l’obtention du grade de
Docteur de l’Université
Discipline : Génie Électrique
par
ANDRIAN CEBAN
Composition du jury :
Rapporteurs : M.E.H. BENBOUZID Professeur, LIME, IUT de Brest, Université de Bretagne Occidentale
N. TAKORABET Professeur, GREEN, INPL ENSEM, Nancy Université
Examinateurs : V. FIRETEANU Professeur, Université POLITEHNICA de Bucarest, Roumanie
R. ROMARY Professeur, LSEE, Université d’Artois, Directeur de thèse
R. PUSCA Maître de Conférences, LSEE, Université d’Artois, Co-directeur de
thèse

ii

Méthode globale de diagnostic des machines électriques
iii
Dédicace

iv
REMERCIEMENTS

Méthode globale de diagnostic des machines électriques
v
TABLEDEMATIERES
REMERCIEMENTS....................................................................................................................IV
TABLEDEMATIERES................................................................................................................V
GLOSSAIRE..............................................................................................................................VIII
INTRODUCTIONGENERALE.................................................................................................XI
PARTIEI:CONTEXTEDEL’ETUDE......................................................................................1
ChapitreIL’étatdel’art....................................................................................................................2
I‐1Défautsdesmachinesélectriquestournantes..................................................................................2
I‐2Défautsstatoriques...........................................................................................................................4
I‐3Défautsrotoriques.............................................................................................................................5
I‐3.1Défautsderoulements.............................................................................................................5
I‐3.2Excentricité...............................................................................................................................5
I‐3.3Défautsderupturedebarresetd’anneaudecourt‐circuit......................................................6
I‐4Méthodesdediagnosticdesmachinesélectriques...........................................................................7
I‐5Champdedispersiondesmachinesàcourantalternatif..................................................................8
I‐6Typesdecapteursutiliséspourlamesuredechampdedispersion.................................................9
I-6.1Capteur de type bobiné.............................................................................................................9
I‐6.2Capteurmagnétorésistif.........................................................................................................11
I‐6.3CapteuràeffetHall.................................................................................................................11
ChapitreIIModélisationdechampmagnétiquededispersion.........................................................13
II‐1Introduction................................................................................................................................13
II‐2Perméanced’entrefer.................................................................................................................14
II‐3Effetsgénérésparlestator.........................................................................................................15
II‐3.1Forcemagnétomotrice...........................................................................................................15
II‐3.2Inductionstatorique...............................................................................................................16
II‐4Effetsgénérésparlerotor..........................................................................................................17
II‐4.1Machineasynchrone...............................................................................................................17
II‐4.2Machinesynchrone.................................................................................................................18
II‐5Inductiond’entrefer....................................................................................................................18
II‐6Champradial...............................................................................................................................19
PARTIEII:DEFAUTSAUSTATOR.....................................................................................22
ChapitreIApprochethéoriqueanalytique......................................................................................23
I‐1Modélisationdudéfaut...................................................................................................................23
I‐2Analysedesondesd’induction........................................................................................................26
I‐2.1Propriétés...............................................................................................................................26
I‐2.1.1Définitiondesraiessensiblespourlamachineasynchrone(MA).....................................26
I‐2.1.2Définitiondesraiessensiblespourmachinesynchrone(MS)...........................................28
I‐2.2Conséquencesurlechampextérieur.....................................................................................29
I‐3Effetdelacharge.............................................................................................................................31
ChapitreIIAnalyseélémentsfinispourlamachineasynchrone........................................................33
II‐1Géométrieetdescriptionphysiquedumodèle2D.....................................................................33
II‐2Analysedesrésultats/grandeursetinterprétation...................................................................35
II‐3Conclusion...................................................................................................................................39
ChapitreIIIVérificationsexpérimentales..........................................................................................40