Contribution à l'étude des courants de palier dans les moteurs de traction

Contribution to the study of bearing currents in electrical traction motors

• Auteur / Autrice : Dragos Mihai Postariu
• Direction : James Roudet, Christian Chillet, Benali Boualem
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie électrique
• Date : Soutenance en 2009
• Etablissement(s) : Université Joseph Fourier (Grenoble, Isère, France ; 1971-2015)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de génie électrique (Grenoble, Isère, France ; 2007-....)
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Christian Martin
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Christophe Espanet, Christian Vollaire

Mots clés

Mots clés contrôlés

Courants électriques

Paliers et coussinets

Fiabilité

Moteurs électriques

Résumé

La fiabilité est l'un des principaux objectifs de tout fabricant de moteurs électriques. Au cours des 20 dernières années, l'apparition de l'électronique de puissance dans la partie alimentation des moteurs électriques de traction a donné la possibilité de contrôle de couple à toute vitesse de rotation. En utilisant ce type d'alimentation pour les moteurs asynchrones, ceux-ci sont devenus une alternative à coût réduit et très fiable aux moteurs synchrones utilisés auparavant dans la traction. L'inconvénient de l'électronique de puissance, c'est que des fronts dV/dt sont appliqués aux moteurs. Ces fronts excitent les couplages parasites dans les moteurs, de sorte que les courants vagabonds peuvent circuler dans le moteur, et passer par les roulements. Cela amène à une augmentation du taux de défaillance. L'objectif de ce travail est de développer un modèle analytique, utilisable à partir de la phase de conception du moteur, qui permet de prévoir le type et la quantité des courants qui sont susceptibles de se produire.

The reliability of electric motors is one of the main objectives of any electric motor manufacturer. During the last 20 years, the supply of traction motors with power electronic drives has given the possibility of torque control at any rotational speed. By using these drives and the PWM control, the asynchronous motors, have become low cost and very reliable alternatives to recent past DC motors. The disadvantage of the power electronic drives is that the high dV/dt fronts are applied to the motors. These fronts excite the parasitic couplings in the motors, so that stray currents can flow trough no expectable part of the motor as bearings. With this, it has been noticed an increase in fault rate on electric motors. The aim of this work is to develop an analytical model, usable from the design stage of the motor, which predicts the type and quantity of bearing currents that are likely to occur.