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Génie électrique

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et

A summary of Vibration analysis techniques forfault detection and diagnosis in bearing

Communication

Bearing is one of the most critical components ofrotating machinery .They are employed to support and rotate theshafts in rotating machinery. Therefore; any fault in the bearingscan lead to losses on the level of production and equipments aswell as the creation of an unsafe working environment forhumans. For that reason, the bearing fault diagnosis has receivedconsiderable attention from the research and engineeringcommunities in recent years. The purpose of this study is toreview the Vibration analysis techniques and explore theircapabilities, advantages and disadvantage in monitoring rollingelement bearings.Voir les détails

Mots clés : Vibration analysis, bearing Fault diagnosis, Fast Fourier Transform (FFT), Envelope Analysis (EA), Short Time Fourier Transform (STFT), Empirical Mode Decomposition (EMD)

LA CONTRIBUTION DU CONTROLE DIRECT DE COUPLE D'UNE MAS ALIMENTEE PAR DES ONDULEURS MULTINIVEAUX EN APPLIQUANT DE L'INTELLIGENCEARTIFICIELLE (LOGIQUE FLOUE-RESEAU DE NEURONE).

Thèse de doctorat

Actuellement, avec la progression de l’électronique de puissance et celui de commande, il est possible d’obtenir la même performance des machines asynchrones que celles à courant continue. Les derniers développements de commande du moteur asynchrone ont vu l’émergence de différentes structures basées sur le contrôle vectoriel comme le contrôle direct du couple DTC. Cette stratégie de commande permet de calculer les grandeurs de contrôle qui sont le flux statorique et le couple électromagnétique à partir des seules grandeurs liées au stator sans l’intervention de capteur mécanique de la machine asynchrone pour un entraînement électrique avec une source de tension multi-niveaux. De plus, cette structure ne nécessite pas l’application d’une commande à modulation de largeur d’impulsion (MLI) sur l’onduleur multi-niveaux, ce qui améliore, très nettement, les performances dynamiques des grandeurs contrôlées . Cet ensemble convertisseur-machine reste cependant restreint à la limite inférieure de gamme des fortes puissances, du fait des contraintes électriques subies par les semi-conducteurs et de leur faible fréquence de commutation . Cette étude consiste à l'optimisation de l’algorithme DTC à multi-niveaux, en appliquant plusieurs approches pendant la conception des tables de commutations afin d’améliorer les résultats classiques notamment la réduction d’ondulation du couple. Les résultats obtenus dans la DTC classique sont encore améliorés en appliquant la technique de la logique floue ainsi que les avantages des réseaux de neurones artificiels. Cet objectif comprend une amélioration de la réponse dynamique du système, ainsi que les performances en régime statique, particulièrement la minimisation des pulsations du couple électromagnétique de la machine asynchrone. Des simulations numériques sur Matlab/Simulink ont été implantées pour valider les méthodes proposées.Voir les détails

Mots clés : commande direct du couple, onduleur à multiniveaux, moteur asynchrone, Commande sans capteur, Commande par logique floue. Réseaux de neurons artificiels.

Comparative Performance Study between DTC_C and DTNC Multi-level Inverter Fed DSIM

Communication

A comparative performance study between the classical direct torque control (DTC_C) and that of a direct torque control improved by applying the technique of artificial intelligence based on the neural network (DTNC) is proposed in this paper. The command is applied to a double-stator induction machine (DSIM) fed by a multi-level inverter. Simulation results of the speed control of the machine and the improvement of the torque and the flux by reducing the fluctuations are studied by illustrating the DTNC merits compared to the classical DTC_C.Voir les détails

Mots clés : A double-Stator Induction Machine, Direct Torque Control, Neural Network, Multi-level Inverter.

APPLICATION DES TECHNIQUES DE L’INTELLIGENCE ARTIFICEILLE(LF-RN) POUR LE CONTROLE DIRECT DU COUPLE D’UNE MASALIMENTEE PAR DES ONDULEURS MULTINIVEAUX.

Mémoire de magister

Aujourd'hui, il est possible d'obtenir des machines asynchrones aussi performantes que celles à courantcontinue grâce à la maitrise de l’électronique de puissance et de commande. Par ailleurs, il existe de nouvellesméthodes de commande destinées aux applications type traction sans capteur de vitesse déjà étudiées s'agissantnotamment de la technique de contrôle direct du couple (DTC). Cette dernière présente de nombreux avantages encomparaison à la technique vectorielle par flux orienté (FOC) d'une part et d'autre part la DTC n’exige qu’unepaire de comparateurs à hystérises pour effectuer une commande dynamique du flux et du couple. La présentethèse a pour objectif l'étude d'une nouvelle structure de contrôle sans capteur mécanique de la machineasynchrone pour un entraînement électrique avec une source de tension multiniveaux, capable de fournir unebonne dynamique du couple électromagnétique. Alors, l'amplitude et la vitesse de rotation du vecteur flux peuventêtre contrôlées librement. Le contrôle direct du couple permet d’atteindre ces objectifs. En effet, selon le choixdans une table de commutation des vecteurs de sortie de l’onduleur le flux statorique et le coupleélectromagnétique sont contrôlés directement et indépendamment. Cette étude consiste à l'optimisation del’algorithme DTC à trois niveaux, en appliquant plusieurs approches pendant la conception des tables decommutations afin d’améliorer les résultats classiques notamment la réduction d’ondulation du couple. Lesrésultats obtenus dans la DTC classique sont encore améliorés en appliquant la technique de la logique floue.Aussi les avantages des réseaux de neurones artificiels en termes de la capacité d’apprentissages, le parallélisme defonctionnement, la rapidité de calcul et la capacité de généralisation, seront exploités dans cette thèse pour lacommande DTC de l’ensemble du système.Voir les détails

Mots clés : commande direct du couple, onduleur à multiniveaux, moteur asynchrone, Commande sans capteur, Commande par logique floue. Réseaux de neurons artificiels.

Propriétés électriques de cellule solaire à base dediSéléniure de Cuivre Indium Galium CuIn(1−x)GaxSe2 (CIGS)

Hichem AMAR  (2014)
Mémoire de magister

The work of this memory of Magister is a numerical simulation study of electricalcharacteristics of a solar cell and thin-film heterojunction ZnO / CdS (n) / CIGS (p) / Mousing Silvaco software Atlas-2D. The electrical characteristics of current density versusvoltage J (V) under AM1.5 illumination are simulated: the conversion efficiency = 20.1%,the open-circuit voltage Voc = 0.68 V, the current density of short Circuit Jcc = 36.91 mA /cm ² and the form factor FF = 80%. These simulation results are in very good agreement withthose found experimentally. The photovoltaic parameters of the solar cell are studied andanalyzed by the variation of parameters: thickness and doping of CdS and CIGS layers, thecomposition of Galium compared to indium x. It was found that the variation of theparameters of the front-layer (CdS) has generally less significant effects on the electricalcharacteristics of the cell in comparison with the parameters of the absorption layer (CIGS).The simulation results showed that the molar fraction x of the CIGS layer has an optimalvalue around 0.31 corresponding to an energy gap of 1.16 eV, this result is in good agreementwith that found experimentally. A small improvement in the performance of CIGS solar cellwas made by the addition of the window layer ZnO: Al.Voir les détails

Mots clés : Keywords: Numerical simulation -Silvaco- Atlas-2D – CIGS solar cell –solar cell parameters.

Pipelines Corrosion Due to the Electromagnetic Pollution caused by the High Voltage Power

Communication

This paper studies the effect of the electromagnetic pollution caused by the high voltage power lines on the corrosion of the buried pipeline. In this objective, the finite element method (FEM) was used to calculate the magnetic field distribution and the induced current densities in the buried pipeline caused by both horizontal and vertical configuration of the HVPL during steady state conditions. In order to diagnose the effect of the electromagnetic pollution on the corrosion of the pipeline, the electrochemical impedance spectroscopy (EIS) measurements were used to characterize the corrosion polarization properties of X70 steel in simulated soil at various AC current densities. The results show that, the electromagnetic pollution caused by the high voltage power lines affect the electrochemical characteristics of the X70 steel pipeline and accelerate the corrosion of the pipeline.Voir les détails

Mots clés : Electromagnetic pollution, high voltage power line, induced current density, X70 steel pipeline, corrosion, Finite Element Method, electrochemical impedance spectroscopy.

Rolling Bearing Fault Diagnosis using SVM,Frequency Kurtosis and Entropy Techniques

Communication

Using vibration signature analysis as the main and only source of information from the machining process, this paper presents a new procedure for rolling bearing fault diagnosis. In this procedure, firstly, in order to calculate the feature vector, we propose the use a combination of Frequency Kurtosis and Entropy techniques for determining the kurtosis and entropy values in each one of the all sub-bands of the last level of the fast kurtogram developed by Antoni that use the multi-rate filter-bank techniques. Lastly, using the calculated feature vector, the proposed procedure is based on Support Vector Machine SVM as a classifier system. In the experimental step, twelve different health bearing conditions were introduced to demonstrate the effectiveness and robustness of the proposed procedure.Voir les détails

Mots clés : vibration signal; bearing fault diagnosis; SVM; frequency Kurtosist technique; Entropy Technique

Eddy Current Analysis of Titanium submitted to the stress

Communication

Inspection by eddy current is one of techniquesthat are very used in nondestructive evaluation of materials. Theobject of this work is to carry out an analysis of the residualstresses in the material created by external solicitations andanalyses by eddy currents as a non destructive testing method.The analysis of the eddy current results will be compared to theresults obtained by the traditional methods (X-rays diffraction…)in order to determine a relation between the non-destructive testsand destructive. It was shown in this work that all microstructuremodifications of the samples were detected and they can bequantified by eddy current impedance measurement. Theimpedance analysis by eddy current will be correlated with themicrostructure changes observed in the material because ofplastic damage and fatigue.Voir les détails

Mots clés : NDT, Stress, Eddy Current, impedance, titanium

Selection of the Most Suitable DecompositionLevel for Multi-Resolution Analysis

Communication

Multi-Resolution Analysis (MRA) is an excellenttool for fault diagnosis inducing periodic shocks such as gears andbearings and has been applied extensively for conditionmonitoring of machine and their components. Unfortunately,there are three problems in wavelet transform, which are theselection of the suitable mother wavelet, the choice ofdecomposition level and its frequency band which contains thenecessary information for faults diagnosis. In order to solve themajority problems of Multi-resolution Analysis (MRA), wepropose in this work a novel technique to select the most suitabledecomposition level for Multi-Resolution Analysis for bearingfaults diagnosis. This novel technique based on Hilbert Transform(HT), and Crest Factor (CF) .It is applied on real measurementsignals collected from an experimental vibration system. Themonitoring results indicate that the proposed method improvesthe bearing faults diagnosis compared to other commontechniques.Voir les détails

Mots clés : Vibration Analysis; Bearing Fault Diagnosis; Fast Fourier Transform (FFT); Multi-resolution Analysis (MRA) ; Crest Factor (CF).

A Comparative Study of Various Methodsof Bearing Faults Diagnosis Using the CaseWestern Reserve University Data.

Publication

Bearing is probably one of the most criticalcomponents of rotating machinery. They are employed toguide and support the shafts in rotating machinery.Therefore, any fault in the bearings can lead to losses onthe level of production and equipments as well as potentiallyunsafe. For these reasons, the bearing fault diagnosishas received considerable attention from the research andengineering communities in recent years. The purpose ofthis study is to review the vibration analysis techniques andto explore their capabilities, advantages, and disadvantagein monitoring rolling element bearings.Voir les détails

Mots clés : Vibration analysis, bearing Fault diagnosis, Temporal analysis, Cepstrum analysis