Modélisation électro-mécanique de transmissions par engrenages : Applications à la détection et au suivi des avaries
Auteur / Autrice : | Nabih Feki |
Direction : | Guy Clerc, Philippe Velex |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Mécanique |
Date : | Soutenance le 30/05/2012 |
Etablissement(s) : | Lyon, INSA |
Ecole(s) doctorale(s) : | Ecole doctorale Mécanique, Energétique, Génie Civil, Acoustique (Villeurbanne ; 2011-....) |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : LaMCoS - Laboratoire de Mécanique des Contacts et des Structures (Lyon, INSA ; 2007-....) |
Jury : | Président / Présidente : Didier Rémond |
Examinateurs / Examinatrices : Guy Clerc, Philippe Velex, Didier Rémond, François Guillet, Farid Meibody-Tabar, Humberto Henao | |
Rapporteurs / Rapporteuses : François Guillet, Farid Meibody-Tabar |
Mots clés
Résumé
La détection et le diagnostic des défauts d’engrenages ont été traditionnellement basés sur l'analyse des signaux vibratoires et acoustiques. Mais, ces méthodes peuvent être coûteuses suite aux difficultés techniques de mise en œuvre de capteurs sur des pièces en rotation. Dans ces travaux de thèse, une méthode originale de détection de défauts locaux dans des engrenages entraînés par des moteurs électriques est proposée en se basant sur le suivi des courants statoriques. Le système électromécanique est simulé numériquement en combinant un modèle électrique dynamique de moteurs asynchrones (modèle de Kron et modèle des réseaux de perméances) et un modèle mécanique dynamique d’engrenages droits et hélicoïdaux incluant les arbres et les paliers. Certains défauts classiques du moteur (excentricité du rotor) et des défauts d'engrenages (écaillages sur les flancs actifs de dentures) sont considérés et une technique itérative de résolution est présentée qui permet de résoudre le problème électromécanique couplé. De nombreux résultats sont présentés qui illustrent la possibilité et la sensibilité de détection de défauts d’engrenages par mesure de courants électriques sur le moteur. Sur la base de ces simulations, il est conclu que l’analyse de la signature des courants du moteur apparaît comme une méthode suffisamment précise pour détecter et surveiller les défauts locaux d’engrenage comme les écaillages.