Adaptation des commandes floues et Neuro-floue aux actionnaires asynchrones en mode dégradé : application au transport ferroviaire

Abstract

الآلات الكهربائية أصبحت تستعمل أكتر فأكتر كمحركات اللاتزامنية بسبب صلابتها واستطاعتها الكتلية وآلفتها. صيانة الأعطال في هذه المحركة أصبح متطلب اقتصادي. من المهم الكشف المبكر للأعطال التي یمكن أن تظهر في هذه المحركات وبالتالي تطویر طریقة فعالة لمراقبة عملها والصيانة الوقائية.

يندرج عملنا هذا في تشخيص الأخطاء في الآلات الكهربائية غير المتزامنة ذات قفص السنجاب.الغرض من هذا هو الحفاظ على الآلة الكهربائية و صيانتها من أجل تمديد مدة خدمتها وتحسين أدائها ومردودها. يندرج عملنا في إطار عدة أبحاث قام بها باحثون في هذا المجال من أجل تشخيص ومراقبة الأخطاء في الآلة الكهربائية غير المتزامنة ذات قفص السنجاب. ومن بين هذه الأخطاء: نذكر تشخيص الأخطاء من نوع تكسر قضبان القفص على مستوى الدوار.

إن تطور إلكترونيك الاستطاعة ذات الصمامات الثنائية و تطور الكبير للمحولات ساعد على الاختيار للربط مابين المحرك غير تزامني ومموج التوتر ذو المستوى الثالث أو متعدد المستويات من اجل تطبيق تغير السرعة.

رغم نوعية المتموجات التي نحصل عليها بفضل تطور إلكترونيك الاستطاعة و رغم استعمال الطريقة المسماة "تشكيلات عرض" MLI ,تستطيع عرض اعطاب و التي تتمثل في أخطاء غلق ثنائيات الصمامات.

يندرج هذا العمل في تشخيص اعطاب العضو الدوار"كسر في الحلقات في المحرك غير تزامني ذو قفص السنجاب و كذلك اعطاب القاطعات في مموج التوتر ذو المستوى الثالث أو متعدد المستويات و خلفياته علي خصائص المحرك غير تزامني , استعملنا طريقة كلاسيكية والتي ثثمثل في " التحكم المباشر المزدوج " كما استعملنا طرق جديدة نذكر منها" المنطق التقريبي الشبكات العصبية, الشبكات العصبية-الغامضة " .

-------------------------------------------Les entraînements électriques utilisent de plus en plus les moteurs asynchrones à cause de leur robustesse, puissance massique et coût. Leur maintenance et leur diagnostic deviennent donc un enjeu économique. Parmi les défauts les plus étudiés, la rupture des barres d’une machine asynchrone à cage.

Le développement de l’électronique de puissance à semi-conducteurs et le grand nombre de convertisseurs développé récemment permettent le choix d’une association optimal d’un moteur asynchrone et onduleur de tension à trois niveaux ou mulitiniveaux pour la réalisation de variation de vitesse

Les onduleurs, malgré leurs qualités qu’on put atteindre grâce au développement de l’électronique de puissance, et l’utilisation quasi généralisé de la technique dites « Modalisation de largeur d’impulsion » ou « Pulse width Modulation », peuvent présenter des défauts structurels tel que les défauts de fermeture de semi-conducteur.

Le travail présenté s'inscrit dans le cadre du diagnostic des défauts rotorique (cassures des barres) dans les moteurs asynchrones triphasés à cage d'écureuil ainsi les défauts des interrupteurs des onduleurs à trois niveau ou mulitiniveaux et leur effet sur les caractéristiques du moteurs asynchrones, utilisant une technique classique si la commande vectoriel et des nouvelles techniques tel que les réseaux de neurones, la logique floue et neurone-floue. ---------------------------------------------The induction machine is well considered by its qualities of robustness, it requires very little maintenance, however it arrives, this one can presents breakdowns of various natures, electrical or mechanical ones. Some fault studied was the broken bar of squirrel cage induction motors.

The development of the power electronic with semi-conductors and the big number of the converters developed show the optimal chose of the association between the induction machine and the three levels or multilevel inverter voltage for the realization of variation speed.

The application domains of the voltage inverters most known in industry are undoubtedly that of the electric drives at variable speed. The three-phase inverters, in spite of their qualities, which have pusses to reach thanks to the development of the power electronics, and the use quasi-generalized of the techniques known as of “pulse width modulation”, can present a structural fault such as the fault of closing of the semi-conductors.

The presented work concern the diagnosis on the fault detection at rotor (the broken bar) of squirrel cage induction motors, the fault of the switchers for three levels or multilevel inverter voltage and their effect on the induction machine Characteristics by use of a standard technique « rotoric oriented control » and modern technique : « fuzzy logic, neural network and neuronal -fuzzy».