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Szczepanski, Mateusz. Development of methods allowing the test and the comparison of low-voltage motors insulation systems running under partial discharges (fed by inverter)

Szczepanski, Mateusz (2019). Development of methods allowing the test and the comparison of low-voltage motors insulation systems running under partial discharges (fed by inverter).

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Résumé en francais

Depuis le développement des composants d'électronique de puissance qui ont permis la fabrication d'onduleurs fiables et efficaces, les entraînements à vitesse variable utilisant des moteurs asynchrones sont devenus de plus en plus populaires. La technique MLI s'est avérée être une méthode très efficace de contrôle de la vitesse de rotation. Cependant, les impulsions de tension, avec des pentes très raides (de l'ordre de quelques kV/µs), ont apporté de nouveaux risques pour le système d'isolation électrique des moteurs. La richesse harmonique de la tension MLI entraînera une surtension significative due à une différence d'impédance entre le câble et le moteur. En effet, la tension observée par certaines parties du système d'isolation peut dépasser la tension d'apparition des décharges partielles (ang. PDIV); ce qui amorcera une activité de décharges partielles localisée. Le système d'isolation des machines basse tension (appelé type I) est basé presque entièrement sur des matériaux polymères qui ne sont pas conçus pour supporter des décharges partielles tout au long de leur vie. En raison de l'utilisation de variateurs de fréquence, l'isolation primaire du fil émaillée est en danger par rapport aux machines alimentées par réseau. En conséquence, c'est souvent le point le plus faible du système d'isolation qui conduira à la panne prématurée d'une machine. Le but de cette thèse est d'étudier et d'analyser le processus de vieillissement du fil émaillé exposé aux différents facteurs et de proposer une méthode permettant de prédire les durées de vie dans des conditions fixées. Cette étude introduit une prédiction basée sur la méthode des plans d'expériences et la distribution statistique de Weibull. Grâce au modèle obtenu avec des tests de vieillissement courts multicontraintes (température, tension, fréquence) il est possible de prédire les résultats de tests significativement plus longs. De plus, la méthodologie proposée permet de prédire la dispersion des essais longs en se basant sur la dispersion des résultats à court terme. Les prédictions sont comparées avec les données expérimentales afin de prouver la précision du modèle.

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Malec, David
Maussion, Pascal
Ecole doctorale:Génie électrique, électronique, télécommunications (GEET)
laboratoire/Unité de recherche :Laboratoire PLAsma et Conversion d'Energie (LAPLACE), UMR 5213
Mots-clés libres :Décharges partielles - Système d'isolation électrique - Moteur basse tension - Onduleur - MLI - Plan d'expériences
Sujets :Sciences de l'ingénieur
Déposé le :11 Dec 2019 15:17