Contribution à la modélisation et à l'estimation paramétrique des machines électriques à courant alternatif : application au diagnostic
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Le travail de recherche relate dans ce memoire consiste a developper une methodologie generale d'estimation des parametres physiques des machines a courant alternatif, et en particulier de la machine asynchrone dans le but de realiser sa maintenance preventive en effectuant le suivi en temps reel de son etat de fonctionnement. Dans une premiere etape les differentes methodes d'estimation parametrique existantes ont ete recensees afin d'analyser leurs performances respectives. Ainsi, une etude theorique comparative du filtre de kalman etendu et des methodes a erreur de sortie en ligne a ete menee. Elle a permis de mettre en evidence leur profonde analogie. Celle-ci s'est ensuite confirmee experimentalement lors de l'application de ces deux familles d'algorithmes a l'identification du modele de park de la machine asynchrone. Une version hors-ligne du filtre de kalman, reposant sur un critere quadratique composite prenant en compte l'information a priori disponible sur le systeme, est egalement proposee. Une strategie de diagnostic de la machine asynchrone basee sur les algorithmes a erreur de sortie, en ligne et hors-ligne, est ensuite elaboree. Cette strategie s'appuie a la fois, sur le modele de park et sur une analyse frequentielle des residus d'estimation parametrique resultants pour detecter et discriminer un defaut stator d'un defaut rotor, et sur un modele triphase du stator pour permettre la localisation du defaut statorique. Afin de valider experimentalement la procedure de diagnostic ainsi definie, un certain nombre d'essais, en situation normale de fonctionnement et en situation de defauts (court-circuit entre spires au stator, rupture de barres au rotor), sont exploites. En parallele, une reflexion est engagee pour affiner la modelisation par la prise en compte du phenomene de saturation ferromagnetique et des pertes dans le fer. L'etude experimentale de la bobine a noyau de fer, structure de base des machines electriques, a alors permis de valider le modele non lineaire de saturation retenu ainsi que la methode d'identification developpee.