Détection du défaut de rupture des barres dans une machine asynchrone à cage

Abstract

L’évolution croissante des machines asynchrones dans le secteur industriel, et leur taux élevé d’utilisation met en évidence l’impératif de se prémunir contre l’apparition de tout défaut qui provoque le plus souvent un arrêt de la machine ce qui revient par des dommages matériels et financiers pour l’utilisateur. Nous avons modélisé la machine asynchrone avec l’intégration du défaut de cassure de barres rotoriques. La simulation de la machine est déroulée selon six cas : état sain et avec défaut de cassure d’une barre jusqu’à cinq barres adjacentes. On a prélevé les résultats graphiques de l’état magnétique et mécanique de la machine. Les courants qui circulaient sur les barres cassées sont répartis sur les barres adjacentes, ce qui génère des fortes ondulations des courants rotoriques avec des intensités élevées. Par titre de comparaison entre une machine saine et une machine avec défauts, une grande déférence dans les résultats, comme l’ondulation de la vitesse causé par la fluctuation du couple électromagnétique, qui se manifeste par la vibration de l’arbre moteur. Le signal des courants d’alimentation est déséquilibré et modulé, ces modulations sont engendrées par le déséquilibre du champ magnétique. L’analyse temporelle des résultats obtenus ne permet pas de discerner l’effet de ce défaut sur la machine avec facilité. Pour cela, on a fait appel à la l’analyse fréquentielle, plus riche en informations et plus simple à interpréter. L’analyse spectrale du courant de phase de la machine par la transformée de Fourier rapide FFT sur chaque cas étudié a apporté de nouvelles informations, par rapport aux résultats de l’analyse temporelle. L’exploitation de ce spectre a permis de déterminer les composantes (1 ± 2 kg) f s caractéristiques du défaut de barres rotoriques qui donne une identité sur le