Diagnostic des défauts dans l`association convertisseur machine à

République Algérienne Démocratique et Populaire
Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique
Université de Batna 2
Faculté de Technologie
Département d’Electrotechnique
Mémoire
Présenté pour l’obtention du diplôme de
MAGISTER en Électrotechnique
OPTION
Commande électrique
Par
HELLALI LALLOUANI
Ingénieur d’État en Électrotechnique de l’Université de M’sila
Thème
Diagnostic des défauts dans l’association convertisseur
machine à Induction
Soutenu devant le jury composé de : 30/04/2016
Dr NASRI Farid
Prof
Université de Batna 2
Président
Dr MENACER Arezki
Prof
Université de Biskra
Rapporteur
Dr DRID Saïd
Prof
Université de Batna 2
CCO Co-Rapporteur
Dr BENDAAS MED Lokmane
Prof
Université de Batna 2
Examinateur
Dr SOUFI Youcef
M.C.A
Université de Tébessa
Examinateur

Remerciements
Remerciements
Je remercie en premier lieu Dieu de m’avoir donné le courage et la volonté pour réaliser ce
modeste travail.
Les travaux présentés dans ce mémoire ont été effectués au sein du laboratoire LGEB de
Biskra, Sous la direction Mr
MrMr
Mr MENACER Arezki
MENACER ArezkiMENACER Arezki
MENACER Arezki, Professeur à l’université de Biskra, qu’il me
soit permis de lui exprime toute ma gratitude pour ses encouragements, son suivi, sa
rigueur, ses précieux conseils, et ses qualités humaines.
Je tiens également à remercier Monsieur DRID
DRID DRID
DRID Saïd
SaïdSaïd
Saïd, Professeur à l’université de Batna,
pour avoir accepter de co-diriger ce mémoire, pour son appui et son orientation.
Je remercie tous les membres de jury pour l’intérêt qu’ils ont porté à mon
travail :
Monsieur NACERI Farid
NACERI FaridNACERI Farid
NACERI Farid, professeur de l’enseignement supérieur au département
d’électrotechnique de l’Université de Batna pour m’avoir fait l’honneur de présider le jury de
ce mémoire.
Monsieur BENDAAS Med Lokmane
BENDAAS Med LokmaneBENDAAS Med Lokmane
BENDAAS Med Lokmane, Professeur à l’université de Batna,, pour sa
participation au jury en tant qu’examinateur.
Monsieur SOUFI
SOUFISOUFI
SOUFI Youcef
YoucefYoucef
Youcef, maitre de conférence à l’université de Tébessa, pour sa
participation au jury en tant qu’examinateur.
pour l’honneur qu’ils nous ont fait en acceptant d’examiner ce travail.
J'aimerais à présent remercier mes proches et en premier lieu mes parents de m'avoir
soutenu et d'avoir cru en moi. Je remercie aussi mes frères, mes sœurs, et toute ma famille.
Mes remerciements vont également à mes amis, mes collègues et mes enseignants.
Enfin, tous ceux et celles qui m'ont aidé et soutenu durant tout mon parcours qu'ils
trouvent ici l'expression de mes remerciements les plus sincères.

Dédicace
Dédicace
Je dédie ce modeste travail à :
mes très chers parents qui ont toujours veillé sur
moi et ont mis à ma disposition tout ce qu’ils
possèdent pour ma réussite.
A mes frères et mes sœurs et ma femme
A toute ma famille
A mes amis
A tous ceux qui m’ont nourri de leur savoir
et à ceux avec qui je partage de bons souvenirs
HELLALI LALLOUANI
HELLALI LALLOUANIHELLALI LALLOUANI
HELLALI LALLOUANI

Résumé
Résumé: Le travail réalisé dans le cadre de ce mémoire, s’inscrit dans la thématique de la surveillance et le
diagnostic des défauts de l’association convertisseur machine à induction. Les défauts considérés sont:
• déséquilibre d’une phase de la tension d’alimentation,
• rupture des barres rotorique,
• ouverture de l’interrupteur de puissance,
• ouverture du condensateur du bus contenu,
• court circuit du condensateur du bus contenu.
La thématique du diagnostic et du pronostic de défaut se base sur l’utilisation de trois techniques, la première
se base sur l'analyse spectrale du courant statorique par FFT, la seconde se base sur l’analyse des signatures de la
trajectoire du vecteur courant dans le référentiel stationnaire et la troisième se base sur la génération des résidus
basée sur la vérification de cohérence entre les courants statorique observés et leurs estimations fournies par le
modèle.
Mots clés: Machine à induction, convertisseur, MLI sinusoïdale, défaut rotorique, cassure des barres, déséquilibre,
défaut interrupteur, défaut condensateur, diagnostic, FFT, résidus.
Abstract: The thematic for this work is the monitoring and fault diagnosis of the converter and induction machine.
The defects are considered as::
• supply voltage imbalance,
• broken rotor bars,
• switch open fault,
• open circuit in the DC link capacitor,
• short circuit in the DC link capacitor.
The thematic of fault diagnosis considered is based on the use of three different techniques: the first is based
on the spectral analysis of the stator current by using FFT, the second on the signature analysis of trajectory of the
vector current at stationary reference frame and the third technique is the calculation of the residues generation
based on the verification of consistency between the observed stator currents and estimates obtained by the model.
Keywords: Asynchronous or induction machine, converter, PMW, rotor fault, broken rotor bars, unbalance fault,
switch open fault, DC link capacitor fault , diagnosis, FFT, residues.
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Sommaire
Sommaire
Remerciements
Dédicace
Résumé
Sommaire
Notations et symboles
Introduction générale
1
Chapitre I
Généralité sur le diagnostic des défauts dans
l’association convertisseur machine à induction
I.1 Introduction
3
I.2 Présentation du système étudie
3
I.2.1. Constitution de la machine à induction
4
I.2.1.1.Le stator
4
1.2.1.2.Le rotor à cage
5
I.2.1.3.Organes mécaniques
6
I.2.2. Onduleur
6
I.3Différents défauts dans l’association machine à induction-convertisseur
7
I.3.1. Défaillances dans la MI
7
I.3.1.1.Défauts rotorique
8
I.3.1.2.Défauts statorique
11
I.3.2. Défaillances dans un convertisseur de puissance
12
I.3.2.1.Défaillance du condensateur
12
I.3.2.2.Défaillance des diodes classiques
12
I.3.2.3.Défaillance de l'interrupteur statique: l’IGBT
13