Contribution au développement de méthodes de détection des défauts électriques dans les machines à induction doublement alimentées pour aérogénérateurs

• Auteur / Autrice : Amine Yazidi
• Direction : Gérard-André Capolino
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences. Génie électrique
• Date : Soutenance en 2006
• Etablissement(s) : Amiens

Mots clés

Mots clés contrôlés

Éoliennes

Défauts

Machines synchrones

Défauts électriques -- Localisation

Résumé

Les parcs de production de l’énergie éolienne ont connu un grand développement ces dernières années grâce à la libéralisation du marché de l’électricité et au développement de la production décentralisée de l’énergie. Ces parcs sont constitués d’un ensemble d’aérogénérateurs qui utilisent généralement la machine à induction fonctionnement à vitesse variable pour la génération d’énergie. Ce type de technologie est le plus utilisé actuellement car il présente un grand intérêt en terme de puissance. Néanmoins, ces aérogénérateurs sont en quotidiennement exposés à des pannes de type électrique, mécanique ou électronique qui entraînent l’arrêt immédiat de la production électrique et engendrent par conséquent des pertes considérables. Il faut donc détecter ces défauts au stade de la fabrication et assurer une surveillance continue pour éviter les arrêts de courtes, moyennes ou longues durées de manière à ce que la production d’énergie soit la plus économique possible en minimisant les impacts sur l’environnement et en assurant la sécurité des personnes. Ce travail a été réalisé dans le cadre du C. N. R. T (Centre National de Recherche Technologique) Futurelec 2« Machines et réseaux électriques du futur » et s’inscrit dans le cadre des études menées au sein du CREA(Centre de Robotique, d’Electrotechnique et d’Automatique) à Amiens pour le développement des nouvelles méthodes numériques expérimentales de diagnostic et de surveillance de la machine à induction à partir decapteurs non invasifs. Il s’agit de développer des méthodes basées sur l’étude spectrale des courants et du flux de dispersion de la machine à induction utilisée dans les aérogénérateurs pour détecter un défaut ou une panne électrique dans la partie rotorique ou statorique. Une étude théorique et expérimentale a été élaborée pour la détection de défaut de barres cassées dans unrotor à cage et de court-circuit entre spires statoriques dans une machine à induction. Cette étude a pu être exploitée aussi pour les machines à induction à rotor bobiné alimentées directement par le réseau ou doublement alimentées via un convertisseur de type « back-to-back ». L’approche consiste à chercher dans le spectre du signal mesuré, en l’occurrence le flux de dispersion, des signatures préalablement calculées. Celles-ci informentsur la présence ou non d’un défaut dans une machine à induction en fonctionnement. Les résultats expérimentauxont conforté et validé l’étude théorique et les résultats de simulations.