Etude Des Performances D’une Machine Asynchrone A Rotor Bobiné Dans Les Régimes Normal Et Dégradé

Abstract

Dans ce mémoire, notre objectif était de réaliser une étude approfondie et une modélisation de la machine asynchrone double étoile. Nous avons examiné attentivement ses régimes de fonctionnement normaux et dégradés, et nous avons également analysé plusieurs défauts susceptibles de compromettre les performances de cette machine. Dans le premier chapitre, nous avons entrepris de présenter une introduction détaillée sur la machine asynchrone. Nous avons commencé par donner une définition globale de ce type de machine, en expliquant en détail ses composants et son principe de fonctionnement. Nous avons également exploré les divers défauts électriques auxquels une machine asynchrone peut être exposée, en mettant en évidence les raisons impliquées à ces problèmes ainsi que leurs conséquences sur le fonctionnement global de la machine. Nous avons ainsi fourni une vision approfondie de ce sujet, en éclairant les lecteurs sur les aspects essentiels liés à la machine asynchrone et en les sensibilisant aux défis potentiels rencontrés dans son utilisation. Le deuxième chapitre de notre étude s’est principalement consacré à la modélisation et à la simulation de la machine asynchrone double étoile. Dans ce contexte, nous avons réalisé la représentation mathématique de la machine dans les repères naturels (abc) et (dqo). Ensuite, nous avons effectué des simulations à l’aide du logiciel MATLAB/Simulink, en mettant l’accent sur l’état sain de fonctionnement de la machine. Ces simulations nous ont permis d’observer et d’analyser différentes grandeurs, notamment les courants statoriques des deux étoiles, les courants rotoriques, le couple électromagnétique et la vitesse de rotation. De manière simultanée, nous avons comparé les résultats obtenus à partir des deux modèles de simulation et nous avons constaté une cohérence remarquable, en accord avec nos attentes préalables. Le troisième et dernier chapitre de notre travail s’est focalisé sur la modélisation de la machine en présence de différents types de défauts. Nous avons débuté en réalisant la modélisation de la machine lors de l’ouverture d’une phase statorique, en prenant en compte les scénarios où le neutre est connecté ou déconnecté. Par la suite, nous avons procédé à la simulation de ces modèles à l’aide de MATLAB, ce qui nous a permis d’obtenir diverses caractéristiques de la machine que nous avons ensuite interprétées. Une étude similaire a été réalisée pour l’ouverture d’une phase statorique et rotorique. Enfin, nous avons également modélisé la machine en présence d’un court-circuit entre les spires d’une même phase statorique et rotorique. Les résultats obtenus mettent en évidence l’impact significatif de l’ouverture d’une phase rotorique sur les performances de la machine, notamment en ce qui concerne les courants statoriques et rotoriques, le couple électromagnétique et la vitesse de rotation. De plus, il est préférable d’avoir un neutre relié en cas d’ouverture d’une phase statorique ou rotorique, mais cette configuration est déconseillée lorsqu’il s’agit de court-circuit. De plus, nous avons constaté que pour le même pourcentage de défaut dans le stator et le rotor, il entraîne des différentes défaillances, les ondulations de couple et de vitesse plus prononcées dans la machine lors du court-circuit statorique. Ces résultats offrent des perspectives de recherche intéressantes et soulignent la nécessité d’explorer davantage certains paramètres, tels que la valeur de la résistance de défaut, pour des études approfondies.