Modélisation et diagnostic de la machine synchrone à aimants permanents en présence de défaut de court-circuit entre spires

Abstract

Les Machines Synchrones à Aimants Permanents (MSAP) sont de plus en plus utilisées dans les applications industrielles pour leur efficacité énergétique et leur simplicité d’utilisation et exploitation. Les problèmes liés au vieillissement et aux défaillances de ce type d’actionneur prennent une plus large part dans les contraintes d’exploitation. Les défauts de court-circuit sont parmi les plus répondus. Le diagnostic du défaut de court-circuit dans les machines synchrones à aimants permanents et une étape importante dans le dispositif de sureté de fonctionnement, qui nous permettront d’identifier et localise ces défauts. Cette étape fournit des informations permettant de déterminer le degré de criticité du défaut et de cibler les moyens d'action possibles pour le contenir. Ce mémoire de fin d’étude à portée sur la mise en oeuvre d’un modèle de la machine synchrone à aimants permanents en régime sain et en régime de défaut de court-circuit. Dans ce contexte, les modèles d’états en régime sain et de défaut de court-circuit inter-spires sont obtenus à partir des équations électriques, magnétiques et mécaniques en s’appuyant sur la méthode des circuits électriques magnétiquement couplé (CEMC) dans le repère naturel (a, b, c). La méthode (CEMC) est basée sur la représentation dans un repère naturel des bobinages du stator de la machine par des circuits électriques intégrants les couplages magnétiques d’une part et la prise en charge de l’équation mécanique après un calcul préalable du couple électromagnétique d’une autre part. Cette méthode, offre un bon compromis en termes de précision des phénomènes physiques observés et de temps de calcul associé. Les effets du défaut sont observés à travers l’investigation des grandeurs électrique (courant dans les phases du stator), et mécanique (vitesse de rotation et couple électromagnétique) obtenues à partir de la résolution des modèles d’états implémentes sous environnement MATLAB.