la machine asynchrone

La machine asynchrone est la plus utilisée en industrie car elle présente de nombreux avantages tels que sa puissance massique, sa robustesse, sa facilité de mise en oeuvre, son faible coût,etc... Elle est composée de trois éléments essentiels à savoir le stator, le rotor et les organes mécaniques (les paliers), [3].

De nombreuses défaillances peuvent apparaître sur les machines asynchrones. Elles peuvent être électriques, mécaniques ou magnétiques. Leurs causes, très variées, sont classées en trois groupes :

1. les initiateurs de défauts : surchauffe du moteur, usures des éléments mécaniques (roulements à billes), rupture de fixations, problème d'isolation électrique, surtension transitoire,etc.

2. les contributeurs aux défauts : surcharge fréquente, température ambiante élevée, ventilation défaillante, humidité, fortes vibrations, vieillissement,etc.

3. les défauts sous jacents et erreurs humaines : défauts de fabrication, composants défectueux, protections inadaptées, absence de maintenance,…etc,[4].

Dans ce chapitre, nous décrivons le système étudié qui se limite, dans notre cas d’etude, à la machine asynchrone triphasée à cage d'écureuil. Après avoir rappelé les éléments de constitution de cette machine, nous effectuons un état de l’art des différents défauts pouvant survenir sur chacun d'eux, [2].

I.2)Constitution de la machine asynchrone

La machine asynchrone à cage d’écureuil est constituée des principaux éléments suivants :

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enroulements chargés de magnétiser l’entrefer.

le stator (partie fixe) constitué de disques en tôles magnétiques portant les

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l’arbre de la machine portant un enroulement injecté.

le rotor (partie tournante) constitué de disques en tôles magnétiques empilés sur

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sous-ensembles, appelés aussi les paliers.

les organes mécaniques permettant la rotation du rotor et le maintien des différents

I.2.1)Le stator

Il est constitué d’un enroulement bobiné réparti dans les encoches du circuit magnétique.

Ce circuit magnétique est constitué d’un empilement de tôles dans lesquelles sont découpées des encoches parallèles à l’axe de la machine (figure I.1). Le bobinage statorique peut se décomposer en deux parties : les conducteurs d’encoches et les têtes de bobines. Les conducteurs d’encoches permettent de créer dans l’entrefer, le champ magnétique à l’origine de la conversion électromagnétique. Les têtes de bobines

I.2.2)Le rotor

Dans le rotor à cage, les anneaux de court-circuit permettent la circulation des courants d’un conducteur d’encoche (barre rotorique) à l’autre. Ces barres conductrices sont régulièrement réparties, et constituent le circuit du rotor ( l’intérieur d’un circuit magnétique constitué de disques en tôles empilés sur l’arbre de la machine analogue à celui du moteur à rotor bobiné. Dans le cas du rotor à cage d’écureuil, les conducteurs sont réalisés par coulage d’un alliage d’aluminium, ou par des barres massives de cuivre préformées et frettés dans les tôles du rotor. Il n’y a généralement pas, ou très peu, d’isolation entre les barres rotoriques et les tôles magnétiques, mais leur résistance est suffisamment faible pour que les courants de fuite dans les tôles soient négligeables, sauf lorsqu’il y a une rupture de barre, [1].

I.2.3)Les paliers

Les paliers, qui permettent de supporter et de mettre en rotation l'arbre rotorique, sont constitués de flasques et de roulements à billes insérés à chaud sur l'arbre. Les flasques, moulés en fonte, sont fixés sur le carter statorique grâce à des boulons ou des tiges de serrage. L'ensemble ainsi établi constitue alors la machine asynchrone à cage d'écureuil, [11].

permettent, quant à elles, la fermeture des courants en organisant la circulation judicieuse des courants d’un conducteur d’encoche à l’autre. L’objectif est d’obtenir à la surface de l’entrefer une distribution de courant la plus sinusoïdale possible, afin de limiter les ondulations du couple électromagnétique, [5].

I.1)Introduction