Diagnostic des machines électriques par l'analyse du champ magnétique de fuite. Application à l'identification de défauts rotoriques d'un alternateur à vide

Adiagnosis method of the electrical machines based on the magnetic flux leakage and on the inverse approach is proposed. We developped a direct modelling tool allowing to compute the 3D magnetic flux leakage of the machine. Several numerical methods were studied (finite elements, magnetic moment, boundary integral...). A precise, light and original model was developed. The inverse approach consisted of finding the distribution of flux in the machine airgap according to the measurements of the field outside. We have showed that this approach allows the discrimination, the localization and the quantification of the relevant faults. Finally, our approach was experimentally, validated thanks to the instrumentation of a model of synchronous machine (30k VA, 4 poles) associated with a system of magnetic field sensors Fluxgate.Une méthode de diagnostic des machines électriques basée sur l'analyse du champ magnétique de fuite et sur l'approche inverse est proposée. Nous avons développé unoutil de modélisation direct en 3D permettant de calculer le champ magnétique de fuite de la machine. Plusieurs méthodes numériques ont été étudiées (éléments finis, moments magnétiques, intégrales de frontières...). Un modèle précis, léger et original a été développé. L'approche inverse a consisté en fonction des mesures du champ à l'extérieur, de retrouver la répartition du flux dans l'entrefer. Nous avons montré que cette approche permet la discrimination, la localisation et la quantification de l'importance des défauts. Finalement, notre approche a été validée expérimentalement grâce à l'instrumentation d'une maquette de machine synchrone (30kVA, 4 pôles) associée à un système de capteurs de champ magnétique Fluxgate