Electrotechnique
Calculation of IGBT power losses and junction temperature in inverter drive
Several techniques for estimating power losses in insulated-gate bipolar transistors (IGBTs), diodes and MOSFETs are known. Most of the approaches in the literature deal with PWM switching technique. In this paper presents a feasible loss model to estimate IGBT losses in a switching operation. The loss model is coupled to RC (Foster) Network using the Thermal Impedance. This paper investigates the power losses in IGBT's and associated Diodes as a function of the circuit and the temperature variation during operation. A full presentation of the electro-thermal model has been developed and simulated. Voir les détails
Mots clés : IGBT, Losses, thermal analysis
Behaviour of the electric arc for different times and for different values of welding currents
Welding is a permanent joiningprocess used to join different materials like metals, alloysor plastics, togetherat their contacting surfacesby application of heat and or pressure. The study of welding processes currently appears as an area of research both open and complex because it requires to share of knowledge in different fields of physics and mechanics.Thus, the description of one of the most commonly used processes,the arc welding, involves physical phenomena as varied as the study of plasmas, magnetic and hydrodynamic interactions, the description and quantification of heat transfer, etc. The aim of our work is the treatment of the influence of welding time and welding current on the form of the arc, voltage and current density in the GTWA process. For this, we realize a numerical study to determine the arc forms, the voltage and the current density, in which we use the finite element method for the calculation, using Comsol software. The Main results obtained are: 1-The arc shape and evolution of isothermal change with increasing weld time.2-The distribution of the voltage and the current density between the torch and the plate weld obtained by simulation are the same with the results presented in the literature. Voir les détails
Mots clés : arc welding, GTAW process, welding current, modeling, Finite elements method, COMSOL Multiphysics
Diagnosis and Detection of Eccentricity Faults in a Doubly-Fed Induction Generator
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
Monitoring of Stator windings Faults in Induction Machine Using Fuzzy Logic
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
On-Line Monitoring and Classification of Stator windings Faults inInduction Machine Using Fuzzy Logic and ANFIS Approach
the induction machines drives becomes moreand more important used in many industrial applications.Their attractiveness is largely due to their simplicity,ruggedness and low cost manufacture, easy maint00enance,high power efficiency and high reliability, are susceptible tovarious types of electrical and/or mechanical faults that canlead to unexpected motor failure and consequently impulsivedowntime. This made necessary the monitoring functioncondition of these machines types for improved anexploitation of the industrial processes. The aim of this taskis the proposal of a monitoring strategy based on the fuzzylogic inference system (FIS) and the neuro-fuzzy inferencesystem (ANFIS) for monitoring and classification ofelectrical faults types, especially the open phase and interturnsshort-circuit in the stator windings. The principleadopted for the strategy suggested is based on monitoring ofthe average root mean square value of stator current (RMS).Mathematical models and simulations results are presentedto validate the efficiency of this approach. Voir les détails
Mots clés : Monitoring, classification, Fis, INFIS, RMS
UPFC Device: Optimal Location and Parameter Settingto Reduce Losses in Electric-Power Systems Using a Genetic-algorithm Method
Ensuring the secure operation of power systems has become an important and critical matter during the present time, along with the development of large, complex and load-increasing systems. Security constraints such as the thermal limits of transmission lines and bus-voltage limits must be satisfed under all of a system’s operational conditions. An alternative solution to improve the security of a power system is the employment of Flexible Alternating-Current Transmission Systems (FACTS). FACTS devices can reduce the flows of heavily loaded lines, maintain the bus voltages at desired levels, and improve the stability of a power network. The Unifed Power Flow Controller (UPFC) is a versatile FACTS device that can independently or simultaneously control the active power, the reactive power and the bus voltage; however, to achieve such functionality, it is very important to determine the optimal location of the UPFC device, with the appropriate parameter setting, in the power system. In this paper, a genetic algorithm (GA) method is applied to determine the optimal location of the UPFC device in a network for the enhancement of the power-system loadability and the minimization of the active power loss in the transmission line. To verify our approach, simulations were performed on the IEEE 14 Bus, 30 Bus, and 57 Bus test systems. The proposed work was implemented in the MATLAB platform. Voir les détails
Mots clés : FACTS, UPFC, GA, loadability, Matlab
CONTRIBUTION AU DIAGNOSTIC DE DEFAUTS D’UNE GENERATRICE ASYNCHRONE DANS UNE CHAINE DE CONVERSION D’ENERGIE EOLIENNE
La tendance mondiale à développer des énergies renouvelables a conduite à un accroissement important des parcs éoliens au cours des 20 dernières années. Cependant, vu que les turbines éoliennes sont coûteuses et leur fiabilité est une question très importante, une demande croissante de rentabilité, de fiabilité et de sécurité dans les turbines éoliennes, qui peuvent faire l’objet de pannes ou de dysfonctionnement à un moment donné de leur temps d’utilisation, a conduit à des nouvelles méthodes de surveillance et de commande. D’un autre part, car les génératrices à courants alternatifs utilisées dans les systèmes éoliens qui sont en grande majorité des génératrices asynchrones représentent une partie très importante dans les chaînes éoliennes, un intérêt particulier est porté dans cette thèse à l’analyse et le diagnosticde quelques défauts qu'ils peuvent apparaître dans les machines asynchrones tant au niveau du stator que du rotor. Alors, le travail réalisé, s’inscrira dans le domaine de la modélisation, la détection et le diagnostic des défauts et consistera à l’application de la théorie du traitement de signal au diagnostic des défauts d’une génératrice asynchrone triphasée installée dans une chaîne de conversion éolienne isolée ou raccordée au réseau électrique, et, à valider les résultats dans l’environnement Matlab. Les méthodes de diagnostic proposées dans cette thèse sont appliquées sur des chaines de conversion d’énergies éoliennes en mode contrôlées, ça nécessite l’application des techniques de commande robuste non seulement lorsque le système éolien est sain mais aussi quand le système éolien est en défaut. Deux types de machine électrique sont étudiés dans cette thèse, la machine asynchrone auto-excitée dans un système éolien isolé et la machine asynchrone à double alimentation dans un système éolien raccordé au réseau électrique. Pour le diagnostic de défauts de ces machines électriques, différentes procédures sont proposées en se basant sur différentes méthodes de traitement du signal notamment FFT (Fast Fourier Transform) et DWT (Discrete Wavelet Transform). Pour la commande des systèmes éoliens, la commande fractionnaire qui est basée sur des régulateurs d’ordre fractionnaire est appliquée. Les efficacités des méthodes proposées sont illustrées avec des résultats de simulation. Voir les détails
Mots clés : DIAGNOSTIC DE DEFAUTS;, CHAINE DE CONVERSION D’ENERGIE EOLIENNE, machine asynchrone auto-excitée, système éolien isolé, Machine Asynchrone à double alimentation, système éolien raccordé au réseau électrique, FFT, DWT;, commande fractionnaire
CONTRIBUTION AU DIAGNOSTIC DE DEFAUTS D’UNE GENERATRICE ASYNCHRONE DANS UNE CHAINE DE CONVERSION D’ENERGIE EOLIENNE
La tendance mondiale à développer des énergies renouvelables a conduite à un accroissement important des parcs éoliens au cours des 20 dernières années. Cependant, vu que les turbines éoliennes sont coûteuses et leur fiabilité est une question très importante, une demande croissante de rentabilité, de fiabilité et de sécurité dans les turbines éoliennes, qui peuvent faire l’objet de pannes ou de dysfonctionnement à un moment donné de leur temps d’utilisation, a conduit à des nouvelles méthodes de surveillance et de commande. D’un autre part, car les génératrices à courants alternatifs utilisées dans les systèmes éoliens qui sont en grande majorité des génératrices asynchrones représentent une partie très importante dans les chaînes éoliennes, un intérêt particulier est porté dans cette thèse à l’analyse et le diagnostic de quelques défauts qu'ils peuvent apparaître dans les machines asynchrones tant au niveau du stator que du rotor. Alors, le travail réalisé, s’inscrira dans le domaine de la modélisation, la détection et le diagnostic des défauts et consistera à l’application de la théorie du traitement de signal au diagnostic des défauts d’une génératrice asynchrone triphasée installée dans une chaîne de conversion éolienne isolée ou raccordée au réseau électrique, et, à valider les résultats dans l’environnement Matlab. Les méthodes de diagnostic proposées dans cette thèse sont appliquées sur des chaines de conversion d’énergies éoliennes en mode contrôlées, ça nécessite l’application des techniques de commande robuste non seulement lorsque le système éolien est sain mais aussi quand le système éolien est en défaut. Deux types de machine électrique sont étudiés dans cette thèse, la machine asynchrone auto-excitée dans un système éolien isolé et la machine asynchrone à double alimentation dans un système éolien raccordé au réseau électrique. Pour le diagnostic de défauts de ces machines électriques, différentes procédures sont proposées en se basant sur différentes méthodes de traitement du signal notamment FFT (Fast Fourier Transform) et DWT (Discrete Wavelet Transform). Pour la commande des systèmes éoliens, la commande fractionnaire qui est basée sur des régulateurs d’ordre fractionnaire est appliquée. Les efficacités des méthodes proposées sont illustrées avec des résultats de simulation. Voir les détails
Mots clés : énergies renouvelables, turbines éoliennes
Etude de l'éfficacité dans un système pointe-plan à la présence d'un isolant solide propre et pollué.
L'objectif de notre travail est l'étude par simulation numérique de l'efficacité des barrières isolantes propre et pollué, en fonction de leurs dimensions géométriques et leur position dans l'intervalle inter-électrodes en tenant compte de l'évolution de la décharge électrique. Voir les détails
Mots clés : décharges électriques, éléments finis, champ électriques, pollution isolateur, décharge d'arc
Monitoring and Fault detection of the Stator short circuit fault in induction motor based on the FuzzyLogic approach
the diagnostic of the induction machinesbecomes more and more important. This made necessarythe monitoring function condition of these machines forimproved an exploitation of the installation. The aim ofthis work is the proposal of a monitoring strategy based onthe fuzzy logic, that informs us about the healthy and faultoperating condition of short-circuit between turns of thestator windings. The principle adopted for the strategysuggested is based on monitoring of the average root meansquare (RMS) value of the stator current, which will beuseful as input data with the fuzzy logic block andconsidered to making decision on the machine state. Voir les détails
Mots clés : Induction Machine Monitoring, Detection, Fuzzy logic, RMS, modeling, Simulation.