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Electrotechnique

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Année de publication
et

Monitoring of Stator windings Faults in Induction Machine Using Fuzzy Logic

Publication

the monitoring and fault detection of theinduction machines drives becomes more and moreimportant. This made necessary the monitoringfunction condition of these machines for improved anexploitation of the industrial processessing. The aim ofthis task is the proposal of a monitoring strategy basedon the fuzzy logic inference system, that informs usabout the healthy function and stator fault condition,especially the open circuit and short-circuit inter-turnsof the stator windings. The principle adopted for thestrategy suggested is based on monitoring of theaverage root mean square value of stator current(RMS).Theoretical analysis, simulations results arepresentes to validate the effectiveness of the proposesdmethod.Voir les détails

Mots clés : Induction machine, Monitoring, diagnosis, Detection, Fuzzy logic, RMS

Etude pour la conception d'une machine à induction à rotor externe pour un système de traction électrique.

Saad CHAOUCH  (2011)
Mémoire de magister

Les préoccupations actuelles sur la polution des grands centres urbains et la congestion de la circulation des moyens du transport poussaient les responsables des grandes villes et les chercheurs à trouver d'autres olutions qui tiennent en compte le facteur d'environnement. Parmi elles étant comme principale, ce sont les système de traction électrique.Le mémoire présente un état de l'art sur les systèmes de traction électrique en passant par les moteurs de traction surtout ce qui s'appelle le moteur-roue et une méthodologie rationnelle pour la conception optimale d'une machine à induction de ce type de moteur. Au début, on a développé un programme de conception des machines à induction traditionnelles afin de le vérifier et le valider via la machine conçue de la réference, ensuite, on a reformulé ce programme pour qu'il soit adapté aux machines à rotor externe. On a présenté des notions sur l'optimisation et une introduction sur les algorithmes génétiques et leur application à la conception des machines électriques. Enfin, on a établit une analyse magnétostatique basée sur les éléments finis, une analyse statique des performances par le tracé du diagramme de cercle et une analyse dynamique basée sur le modèle du Prak pour les deux machines conçues avant et aprés l'optimisation. Les résultats obtenus de la conception conforment les normes applicables et les indexes et aussi il y'a une bonne convergence entre les résultats de conception et d'analyse.Voir les détails

Mots clés : Traction Electrique, Véhicule Electrique, CAO des Machines Electriques, Moteur-Roue, Machines Électriques à Rotor Externe, machine à induction, Conception Optimale, Optimisation Multi-objectives, Optimisation sous-Contraintes, Algorithme Génétique, modélisation électromagnétique, Eléménts Finis, Modélisation des Machines Electriques

Conception et commande des alimentations des plasmas d’arc relatifs au soudage.

Thèse de doctorat

L’amélioration de la qualité de soudage avec un contrôle précis du taux de dépôt ainsi que la profondeur de pénétration sont toujours des objectifs visés dans les procédés de soudage MIG/MAG (Metal actif Gas-Metal Inert Gas) et TIG (Tungsten Inert Gas). L’implémentation des techniques de commande et de contrôle innovantes permettant d’atteindre ou d’approcher ces objectifs nécessite une source de courant contrôlable en tension et courant avec des formes particulièrement adaptées. Le travail que nous proposons sera articulé sur deux parties : -Conception et amélioration d’une source d’alimentation basée sur la technologie onduleur à commutation douce à hautes fréquences adaptée au soudage automatisé et robotisé.  -Commande et contrôle du plasma d’arc généré lors du procédé de soudage en jouant sur les variables principales qui l’affectent en particulier le courant, la tension et ses formes ainsi que la polarité. Les techniques de Commande et de contrôle prendront en charge la vitesse de dévidage du fil fusible pour le procédé MIG/MAG et du métal d’apport pour le procédé TIG. Donc, un circuit d‘asservissement en boucle fermée sera proposé dans le but d’obtenir une séquence de soudage garantissant une haute qualité de l’opération de soudage tant sur l’aspect géométrique que sur l’aspect métallurgique et résistance mécanique.Voir les détails

Mots clés : Plasmas d’arc, GMAW, GTAW, TIG, MIG-MAG, Electronique de puissance, Onduleur à commutation douce, Modélisation et commande de soudage à l’arc.

Conception et Commande des alimentations des Plasmas d’Arc

Thèse de doctorat

L’amélioration de la qualité de soudage avec un contrôle précis du taux de dépôt et de la pénétration de soudure est toujours un objectif visé dans les procédés MIG/MAG (Metal actif Gas-Metal Inert Gas) et TIG (Tungsten Inert Gas) aussi appelés GMAW (Gas Metal arc Welding) et GTAW (Gas Tungsten arc Welding). L’implémentation des techniques de commande et de contrôle innovantes permettant d’atteindre ou d’approcher ce but nécessite une source de courant contrôlable en tension et courant avec des formes particulièrement adaptées. Le travail que nous proposons sera devisé en deux parties :  conception et amélioration d’une source d’alimentation basée sur la technologie onduleur à commutation douce à hautes fréquences pour optimiser son volume et son poids ce qui est adéquat dans le soudage automatisé et robotisé.  Commande et contrôle du plasma d’arc généré lors du procédé de soudage en jouant sur les variables principales qui l’affectent en particulier le courant, la tension et ses formes ainsi que la polarité. Les techniques de Commande et de contrôle prendront en charge la vitesse de dévidage du fil fusible pour le procédé MIG/MAG et du métal d’apport pour le procédé TIG. Donc, un circuit d‘asservissement en boucle fermée sera proposé dans le but d’obtenir une séquence de soudage garantissant une haute qualité de l’opération de soudage tant sur l’aspect géométrique que sur l’aspect métallurgique et résistance mécanique.Voir les détails

Mots clés : Electronique de puissance Onduleur à commutation douce, Soudage à l’arc, Procédés GTAW et GMAW, Modélisation et commande de soudage à l’arc.

Multi-Function Converter Digital-control implemented by dSPACE and Arduino boards: Application to arc welding power source

Communication

A digital control of a multi-function converter implemented by dSPACE DS1103 Workstation and Arduino board based on PWM (Pulsed Width Modulation) techniques is presented. The generation of PWM signals is realised by Matlab/Simulink RTI blocks or by IDE Arduino code based on C programming language. The two boards are optically isolated and their TTL signals are amplified for allowing a good control of IGBT and MOSFET switches. For this purpose, an isolation-amplifier board is designed. These innovative technologies are of key importance in designing digital welding power source as well as robotic arc welding. The control technique was successfully implemented to the multi-function IGBT converter. The output signals (both current and voltage) are of high quality. By using our control model, the output signals could be either continuous, alternative or pulsed with variable frequency as well could be used as reference to control arc welding. Both implementation methods show very good results when compared and discussed with the experimental data.Voir les détails

Mots clés : dSPACE, Arduino, Digital control, PWM generation, Power electronics, Arc welding power sources.

Diagnosis and Detection of Eccentricity Faults in a Doubly-Fed Induction Generator

Publication

Doubly-fed induction generators are being used extensively in wind energy conversion systems. Efforts are being made to effectively adopt existing condition monitoring and fault diagnostic techniques for these systems. We consider in this paper to take account of the specificities and characteristics of the doubly-fed induction generator, for develop an analytical model that describes as precisely as possible the machine performance in healthy and machine with different eccentricity faults types. In this paper, we propose a method for the eccentricity diagnosis fault based on the stator current analysis during the start-up using this wavelet method enables faults eccentricity detection and isolation of this fault in rotor by analysing the frequency spectrum. This study showed that the application of this technique offered reliable and acceptable results for diagnosis detection and faults.Voir les détails

Mots clés : diagnosis, Detection, faults, doubly-fed indduction generator, eccentricity, modeling, simulation

A new approach for the short circuit betweenturns in stator winding fault diagnosis in induction machine

Communication

This paper presents powerful techniques for thedevelopment of a new monitoring method based on multi-scaleentropy (MSE) algorithm SampEn which allows correlations insignals to be identified over multiple time scales. The Park’svector approach in conjunction with principal componentanalysis (PCA) and comparison of observed values with thosepredicted from a model built using nominally healthy data. Thefaults study in this paper is short circuit between turns in statorwinding of induction machine.Voir les détails

Mots clés : Induction machine, short circuit detection, Park’s vector, multi-scale entropy (MSE) algorithm SampEn

Fault Diagnosis of an Induction Generator ina Wind Energy Conversion System Using SignalProcessing Techniques

Publication

In this article, a contribution to fault diagnosis of an in-duction machine in a wind energy conversion system in closed-loopoperation using a combination between short-time Fourier transformand discrete wavelet transform algorithms is proposed. An on-linefault diagnostic technique based on stator currents analysis of thesquirrel-cage induction generator is proposed to detect and localizeabnormal electrical conditions that indicate, or may lead to, a statoror rotor failure in a squirrel-cage induction generator. This techniquealso permits identification of a fault severity factor and consequentlyhelps to determine the best choice of correctivemaintenance. Further-more, a generalized model of the squirrel-cage induction generatoris used to simulate both the rotor and stator faults, taking iron losses,main flux, and cross-flux saturation into account. The efficiency ofdiagnostic procedure in closed-loop operation of the wind energyconversion system under non-stationary operating conditions is illus-trated with simulation results.Voir les détails

Mots clés : fault diagnosis;, Induction Generator;, Wind Energy Conversion System;, Signal Processing Techniques

DIAGNOSTIC DES DEFAUTS MECANIQUES ETELECTROMAGNETIQUES SUR LES AEROGENERATEURS ÀBASE DE MACHINE ASYNCHRONE À DOUBLE ALIMENTATION

Hichem MERABET  (2016)
Thèse de doctorat

The use of doubly-fed induction machine in wind conversion systems occupies a verysignificant place. Therefore, the diagnosis of potential faults in these machines is nowadays a majorpriority for the industrialists in particular and for the scientists in general.Currently, the requirements of renewable energy, in terms of wind conversion system, is growingup due to the availability of the industrial processes became an economic argument than a meremarketing. However, the monitoring and the diagnosis require at the same time a better functionaland behavioral knowledge of the system in order to highlight, in an early stage, the conditionsleading to a failure situation.In this thesis, we are interested of the fault of the doubly-fed induction machine. Firstly, we willdevelop the doubly-fed induction machine model that can to represent the machine behavior invarious function modes and structural imbalances. Among the faults, the fault of static, dynamic andmixed eccentricity, and the phases openings faults, and the stator or rotor inter-turns short-circuit areconsidered.A spectral analysis of stator currents of the doubly-fed induction machine taken at the time ofthese faults will be presented subsequently.In the last part, we will develop an approach of monitoring allowing to obtain information on themachine state, the detection and the localization of the faults.Voir les détails

Mots clés : défauts mécaniques, électromagnétique, aérogénérateurs, GADA, modélisations

Condition Monitoring and Fault Detection in Wind Turbine Based on DFIG by the Fuzzy Logic

Publication

oubly-fed induction generator is widely used in wind turbine conversion systems. Several research works are being made to efficiently approve existing condition monitoring and fault detection techniques for these systems. The condition monitoring ofthese systems becomes more and more important, the main obstacle in this task is the lack of an accurate analytical model to describe a faulty DFIG in the majority of the research tasks. In this paper, we present the monitoring strategy of short-circuit fault between turns of the stator windings and open stator phases in doubly-fed induction generator by fuzzy logic technique. The stator condition monitoring is diagnosed based on the root mean square values of current magnitude in addition to the knowledgeexpressed in rules and membership function. The proposed strategy is verified using simulations performed via the model of Doubly-fed induction generator built in MatLab ® SIMULINK.Voir les détails

Mots clés : Wind turbine, DIFG, Monitoring, Detection fault, Fuzzy logic.