CHAPITRE I : Principaux Défauts de la Machine
Asynchrone, Causes et Conséquences
I.1. Introduction 4
I.2. Principe de fonctionnement 4
I.3. Construction de la machine asynchrone 5
I.3.1. Stator 5
I.3.2. Rotor 6
I.3.2.1. Rotor bobiné 7
I.3.2.2. Rotor cage d'écureuil 8
I.3.3. Les organes mécaniques 8
I.3.3.1. Les roulements 9
I.4. Maintenance 9
I.4.1. Maintenance curative 10
I.4.2. Maintenance systématique 10
I.4.3. Maintenance prévisionnelle 10
I.4.4. Maintenance préventive 10
I.4.5. Maintenance conditionnelle 10
I.4.6. L'importance de la maintenance 11
I.5. Terminologie dédiée au diagnostic 12
I.6. Généralités sur les défauts des
machines électrique 13
I.6.1. Défaut des roulements 15
I.6.1.1. Fréquences caractéristiques des
défauts du roulement 16
I.6.2. Défauts au stator 16
I.6.3. Défauts au rotor 17
I.6.4. Défaut d'excentricité 18
XIII
I.6.5. Alignement d'arbres 19
I.6.5.1. Alignement parfait 19
I.6.5.2. Désalignement angulaire ou frontal (le
délignage ou défaut de lignage) 20
I.6.5.3. Désalignement décalé ou
parallèle 20
I.6.5.4. Désalignement combiné ou oblique 20
I.6.6. Flexion du rotor 21
I.6.7. Défaut de déséquilibre (balourd)
21
I.6.7.1. Les paramètres de déséquilibre
22
I.6.7.2. Déséquilibre et vitesse 23
I.6.7.3. Sources du déséquilibre 23
I.6.7.4. Déséquilibrage statique 24
I.6.7.5. Déséquilibre de couple 25
I.6.7.6. Déséquilibre dynamique 26
I.7. Conclusion 26
CHAPITRE II : l'Analyse Vibratoire, Captures et
Identification des Défauts
II.1. Introduction 28
II.2. Analyse vibratoire 28
II.2.1. Définition d'une vibration 29
II.2.2. Vibration Caractéristiques 29
II.2.3. Intérêt du mesurage des vibrations 31
II.2.4. Techniques de mesurage 31
II.2.4.1. Le déplacement 31
II.2.4.2. La vitesse 32
II.2.4.3. L'accélération 33
II.2.4.4. Relations entre les grandeurs 34
II.3. Captures de vibrations 34
II.3.1. Capteur de déplacement 34
II.3.1.1. Principe de fonctionnement 35
II.3.1.2. Avantages 36
II.3.1.3. Inconvénients 36
II.3.2. Capteur de vitesse (Vélocité) 36
II.3.2.1. Capteur à bobine mobile (Classique) 36
II.3.2.1.1. Principe de fonctionnement d'un capteur de vitesse
à bobine mobile 36
II.3.2.1.2. Avantages 37
XIV
II.3.2.1.3. Inconvénients 37
II.3.2.2. Capteur photoélectrique (Moderne) 38
II.3.3. Accéléromètre 38
II.3.3.1. Principe de fonctionnement 39
II.3.3.2. Avantages 40
II.3.3.3. Inconvénients 40
II.3.3.4. Accéléromètre à
préamplificateur intégré 40
II.3.3.5. Montage de l'accéléromètre 41
II.3.4. Choix du capteur de vibrations 42
II.3.5. Influence de la grandeur utilisée 43
II.4. Harmoniques (Ordres) 44
II.5. Spectre FFT (Fast Fourier Transform) 45
II.6. Tendances et lignes de base en matière de
vibrations 46
II.7. Normes et limites de vibration 47
II.8. Identification les défauts et leurs vibrations
48
II.9. Conclusion 51
CHAPITRE III : Contrôle et Equilibrage
d'un Défaut de Balourd sur un Banc d'Essai
III.1. Introduction 53
III.2. Importance de l'équilibrage 53
III.3. Technique de la réparation 53
III.4. L'équilibrage (La correction) 55
III.4.1. Types d'équilibrage 56
III.5. Logiciel VIB360 STUDIO 57
III.5.1. Représentation « objets » 57
III.5.2. La base de données 57
III.5.3. Les analyse 58
III.6. Simulation un défaut du balourd sur kit simulateur
59
III.6.1. Procédure d'équilibrage 62
III.6.1.1. Lancement 1 : Analyse d'ordre et analyse spectral
(FFT) de balourd initial 62
III.6.1.2. Lancement 2 : Avec une masse d'essai 65
III.6.1.2.1. Choix d'une masse d'essai 65
III.6.1.3. Lancement 3 : Avec une masse de correction 68
III.6.1.3.1 Par méthode graphique ( Diagramme vectoriel )
68
III.6.1.3.2 Par méthode numérique ( Un logiciel )
71
XV
III.6.2. Résultat final (Vibration résiduelle)
72
III.6.3. Rayon de correction 73
III.6.4. Interprétation 74
III.6.5. Comparaison entre les programmes de calcule 74
III.7. Conclusion 75
CONCLUSION GÉNÉRALE 76
ANNEXES 78
Annexe En : Illustrated Vibration Diagnostic Chart 79
Annexe Fr : Tableau illustré de diagnostic des
vibrations 84
Annexe En : Balance quality grades for various groups of
representative rigid rotors (From
ISO 1940/1) 104
Annexe En : B.Maximum permissible residual unbalance, eper
(Imperial values adapted
from ISO 1940/1) 105
Annexe Fr : Degrés de qualité
d'équilibrage pour différents groupes de rotors rigides
representatives ( ISO 1940/1-1986 (F) ) 106
Annexe Fr : Valeur du balourd spécifique
résiduel maximal admissible correspondant à
divers degrés de qualité d'équilibrage (
ISO 1940/1-1986 (F) ) 107
Programme en Matlab de l'équilibrage plan 1 pour les
rotor rigide et les rotors quasi-
flexible 108
BIBLIOGRAPHIE 110
Analyse Vibratoire des Machines sur un Banc d'Essai - Cas
d'un Disque Tournant - 1
Introduction Générale
INTRODUCTION GÉNÉRALE
Dans le monde industriel et universitaire, le moteur
asynchrone gagne en popularité. Il a progressivement supplanté la
machine à courant continu et concurrencé son homologue synchrone
dans une gamme de puissance allant de quelques watts à quelques
mégawatts grâce à sa facilité de mise en oeuvre, sa
petite taille, son bon rendement, son faible coût et son excellente
fiabilité. Elle ne nécessite pas d'entretien fréquent, ce
qui lui permet de fonctionner dans des environnements difficiles et à
des niveaux de puissance élevés, tout en conservant une grande
efficacité.
La dépendance totale vis-à-vis des machines
asynchrones a conduit à l'apparition de certains problèmes tels
que les vibrations. Le sujet de ce travail désigné pour
résoudre ou bien éliminer ces problèmes. La méthode
présentée est basée sur les analyses vibratoires extraites
de ces machines.
Ce travail a donc été aidé par les agents
mécaniciens de la société DML (direction maintenance
Laghouat), Les travaux ont été menés au sein du
Laboratoire de l'unité de vibration dans DML qui a une convention avec
l'université de Laghouat.
Afin de répondre aux objectifs énoncés
précédemment, le manuscrit est divisé en chapitres
suivants :
Au premier chapitre, on commence par une discussion autour les
machines asynchrones, cette étape est primordiale car elle permet non
seulement une meilleure connaissance de la machine mais aussi prépare
efficacement le terrain à l'application des stratégies de
maintenance. Puis en situer la problématique des défauts des
machines électriques, donc cette partie est consacrée aux
principaux défauts et leurs causes et conséquences sur les
machines asynchrones.
Au deuxième chapitre, on présentera l'analyse
vibratoire concernons les différents nature des défauts lesquels
se situe notre travail. Afin d'observer ces phénomènes
apparaissent sur la machine, Nous allons montrer les capteurs leur contextes,
types, caractéristiques et principes de fonctionnements.
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d'un Disque Tournant - 2
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