Etude D’un Moteur Asynchrone A Cage Avec Differents Defauts

Abstract

Le moteur asynchrone est l’élément le plus utilisé et l’un des plus importants dans lessystèmes électromécaniques, son suivi et son diagnostic font encore l'objet de plusieurs études [1]. Notre travail est basé sur la détection précoce des pannesdans le moteur asynchrone en utilisant une méthode de diagnostic par mesure des courants statoriques basée sur l’analyse spectrale car c’est la méthode la plus fiable pour détecter exactement le défaut dans la machine. Au début de ce travail, nous avons rappelé les principaux éléments de constitutiondu moteur asynchrone à cage. Puis, nous avons présenté les différents défauts quipeuvent apparaître dans les moteursasynchrones.Ainsi que les méthodes dediagnostic couramment utilisées. Afin de mieux maitriser le moteur, le second chapitre est consacré à la modélisation et la simulation du MAS. Pour cela, nous avons commencé par la modélisation de la machine directement alimentée par une source triphasée et équilibrée dans le repère (abc), puis une modélisation de la MAS dans le repère (d,q,0) est élaborée, pour terminer nous avons relevé les résultats de ces deuxsimulations sur l’environnement MATLAB/Simulink. Une comparaison entre les deux modèles est faite, les résultats de simulation sont identiques. Dans le dernier chapitre, nous avons étudiétrois cas diffèrent de défaut, le premiercas le court-circuit entre spires de la phase statorique à (10%, 25% et 50%), deuxième cas l’influence de la connexion du neutre à la terre dans le cas d'un court-circuit total d'une phase et le dernier cas la connexion des deux neutres de l’enroulement statorique et de la source dans le cas d’un défaut de circuit ouvert de la phase (a), suivi d’une analyse des performances de la machine. Lorsque le coefficient(µ), qui estle nombre spire en court-circuit par rapport au nombre de spires l’enroulement de la phase (as),est égal à 10%, 25% ou 50%etaprès simulation, les courants sont très élevés par rapport à l'état sain.En effet, le moteur est grillé si la protection de ce moteur est absente et de graves perturbations dans les performances de la machine sont constatées (couple, vitesse du rotorique). C'est pourquoi nous intervenons pour corriger les défauts avant que le problème ne survienne. Par la suite, nous avons constaté que l’ouverture d’une phase statorique ou un court-circuit total d’une phase, provoquechacun d’eux de graves perturbations dans les performances du dispositif (couple, vitesse rotorique, courants statoriques et rotoriques).Et quand le neutre du bobinage statorique est relié au neutre de laConclusion générale 53 source d’alimentation, ces perturbations diminuent.Ainsi la valeur du couple augmente,parce qu’elle dépend de la charge appliquée qui réduit à son tour la vitesse rotorique. Enfin, nous avons utilisé un programme de transformée de Fourier rapide (FFT), qui nous a permis de déterminer les harmoniques caractérisant les défauts étudiés, c'est-à-dire défaut de court-circuit entre les bobines d’une phase statorique, et dans le cas du court-circuit total d’une phase statorique, ou circuit d’une phase statoriqueouvertavec neutre relié à la source. Comme perspective, il nous semble important de recommander à mener une étude pratique sur l'ensemble des défauts que nous avons citée dans le premier chapitre. Malheureusement, nous n'avons paseu le temps à effectuer la partie pratiqueconcernant les courts-circuits d'une même phase statorique, un défaut de rupture de barresau rotor, etc., malgré qu’un moteur été déjà prêt à exploiter.Cependant, notre projet a coïncidéavec lapériode duconfinement, nous n'avons pas pu réaliser tout ça, et de faire une simulation complète suivie par des techniques avancées du traitement du signal afin de mieux trouve des solutions rapides et efficaces pour détecter lesdéfaillancesavant que le moteur tombe en panne.