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UNIVERSITE DE LUBUMBASHI BP.1825 FACULTE POLYTECHNIQUE Département d’électroméc

UNIVERSITE DE LUBUMBASHI BP.1825 FACULTE POLYTECHNIQUE Département d’électromécanique République Démocratique du Congo PROJET DE TFE Par KAPONGO KAFWILA Idris Pour l’Obtention du Grade de BACHELIER en Sciences de l’ingénieur, Option : Electromécanique MODELISATION ET DIAGNOSTIQUE DE DEFAUTS DE COURT-CIRCUIT DE LA MACHINE SYNCHRONE A AIMANTS PERMANENTS Contexte Autres fois utilisé exclusivement comme alternateur, le développement de l’électronique de puissance et la généralisation des aimants comme inducteurs permettent aujourd’hui d’employer les machines synchrones en tant que moteur dans une large gamme de puissance. Dans la très grande majorité des cas, cette machine est utilisée en triphasé Les machines synchrones à aimants permanents (MSAP) sont beaucoup plus utilisées dans les applications industrielles pour leur efficacité énergétique et leur simplicité d’utilisation et d’exploitation. Cependant, l’utilisateur de ce type des machines doit faire face aux problèmes liés au vieillissement et a certaines autres défaillances parmi lesquelles le court-circuit Le diagnostic du défaut de court-circuit dans les machines synchrones à aimants permanents est une étape importante dans la mise en œuvre d’un dispositif de sureté de fonctionnement, permettant d’identifier et localiser ce défaut [1]. 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 Bien qu’il existe plusieurs types de défauts dans une machine synchrone a aimants permanents entre autres le défaut de désaimantation, le défaut de court-circuit entre spires, le défaut de bobinage…, notre étude va porter sur les défauts de court-circuit entre spires [2]. L’analyse par traitement du signal des grandeurs de ligne (courant, tension et courant) peut donner une image réelle sur les déséquilibres qui se produisent dans la machine et fournir ainsi des informations significatives sur les défauts. La modélisation des défauts d’ordre électriques, est une étape nécessaire pour prédire le comportement du système en présence d’un défaut dès son apparition. Cette prédiction est nécessaire pour les raisons suivantes :  Permet de donner des signes extérieurs mesurables correspondant à un défaut bien identifié survenu sur une machine électrique.  Permet d’arrêter la machine ou non selon que le défaut n’est pas très grave ou peut provoquer une détérioration de la machine ou d’une partie de la machine. L’enjeu ici est donc lié à l’établissement d’un model suffisamment précis permettant de déterminer rapidement différentes variables d’une machine synchrone en présence d’un défaut électrique statorique du a un court-circuit entre spires. Sachant que l’apparition d’un défaut électrique au stator modifie la répartition du courant dans les encoches du stator ; notre étude sera orienté vers la modélisation de la machine synchrone a aimants permanents avec et sans défauts [3]. Objectifs L’objectif de ce présent travail est de parcourir les possibilités de diagnostiquer les défauts de court-circuit dans une machine synchrone a aimants permanents partant de ses variables qui subissent des modifications considérables selon le type de défaut présent dans la machine. Le travail consistera donc à :  Etablir un modèle de la machine saine c’est-à-dire sans défauts, partant des équations mathématiques régissant une machine synchrone à aimants permanents se basant sur certaines hypothèses simplificatrices.  Modéliser une machine synchrone avec défauts de court-circuit entre spires  Définir une plage de variation des grandeurs mesurables de la machine synchrone selon différents types de défauts considérés.  Critique des résultats obtenus Organisation des travaux Durée totale du Projet de mémoire : 6 mois  1e Mois : Analyse bibliographique sur : 1° La présentation de la machine synchrone a aimant permanent et exposition de la problématique. 2° Proposer un modèle simplifié de la machine synchrone a aimants permanents. « Production d’un rapport écrit : Synthèse de la bibliographie et présentation des résultats dans une réunion avec les encadrants »  2e et 3e Mois : Modélisation numérique d’une machine synchrone à aimants permanents et ensuite la simulation du modèle numérique. « Production d’un rapport écrit de la modélisation et des simulations effectuées, ainsi que des résultats obtenus et leurs interprétations », réunion avec les encadrants »  4e Mois : Traitement et analyse des résultats issus des modèles implémentés ; comparaison des résultats obtenus d’une part grâce au modèle de la machine seine et ceux obtenus grâce au modèle de la machine avec défauts d’autre part. « Production d’un rapport sur le traitement et Analyse de résultat » Une réunion à prévoir à l’issue de ce rapport.  5e Mois : validation des méthodes précédentes « Production d’un rapport des résultats obtenus ainsi que leurs interprétations » Une réunion à prévoir à l’issue de ce rapport.  6e mois : Saisi du mémoire et préparation de la défense (Pré-défenses et Slide de la présentation) Prérequis - ELECTROTECHNIQUE - MAGNETISME - ELECTRICITE GENERALE - MODELISATION, OPTIMISATION ET IDENTIFICATION DES PROCESSUS - PROGRAMMATION SUR MATLAB Références [1] A. FOUILLE, « Electrotechnique à l’usage des ingénieurs, machines électriques à courant alternatif, tome 2 », 10e édition DUNOD. [2] Théodore WILDI et Gilbert SYBILLE, « Electrotechnique » 4e édition de Boeck. [3] M. Kostenko et L. Piotrovski, « Machines électriques, tome 1 », édition Mir. Moscou Contact Directeur du TFE : PROFESSEUR François NTAMBWE Chef du département électromécanique à la Faculté Polytechnique/UNILU Tél : +243816172098 Encadreur du TFE MASTER TABARO BANGAMWABO Dieu merci Assistant à la faculté polytechnique de l’UNILU Tel : +243971324757/+243824413083 E-mail : Dieumercitabarobanga@gmail.com Fait à Lubumbashi le 20 / 09 / 2022 uploads/Industriel/ modelisation-et-diagnostique-de-defauts-de-court-circuit-de-la-machine-synchrone-a-aimants-permanents-par-kapongo-kafwila-bac-iii-elm.pdf