REVUE ROUMAINE DES SCIENCES TECHNIQUES — SÉRIE ÉLECTROTECHNIQUE ET ÉNERGÉTIQUE
La revue publie des articles originaux en anglais, français, allemand et russe, représentant des recherches sur l'économie d'énergie, l'énergie électrique, le génie électrique, l'électronique, la transmission de l'information, les ordinateurs, les systèmes de contrôle de l'énergie électrique, la thermopuissance, la thermomécanique, le génie biomédical et problèmes connectés. Il reflète en particulier l'activité de recherche fondamentale et expérimentale en matière d'énergie et de communication de notre pays, les articles présentés lors de conférences internationales tenues en Roumanie, ainsi que les contributions de certains spécialistes de l'étranger. Une partie spéciale est attribuée à la critique des livres les plus pertinents, parus en Roumanie et à l'étranger. Les articles publiés sont d'un haut niveau des sciences et techniques modernes et représentent des contributions originales au développement des sciences de l'énergie contemporaines. Tous les manuscrits sont strictement arbitrés et seuls les articles de haute qualité, originaux et avec l'application des résultats, sont acceptés pour publication. Par ses thématiques, Revue s'adresse aux spécialistes de la recherche et de l'enseignement, aux candidats au doctorat et aux étudiants des années terminales. Revue Roumaine des Sciences Techniques, Série Électrotechnique et Énergétique est une revue de l'Académie Roumaine, Section Ingénierie
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ARCHITECTURE POUR L'INTÉGRATION DES DONNÉES SUR LA QUALITÉ DE L'AIR PROVENANT DE SOURCES MULTIPLES
La surveillance de la qualité de l'air est devenue un élément essentiel des stratégies de santé publique. Cependant, les méthodes de surveillance traditionnelles nécessitent des améliorations, et les systèmes existants, conçus pour répondre à des exigences régionales spécifiques, peinent à saisir la complexité du problème. L'analyse des données existantes sur la qualité de l'air révèle une grande diversité de sources, de formats et de définitions de paramètres selon les fournisseurs. Cet article propose une architecture pour un système multicouche capable d'intégrer les données relatives à la qualité de l'air, de centraliser l'accès aux données issues de sources multiples et de réduire l'hétérogénéité des données. La solution présentée est implémentée sous forme de kit de développement logiciel (SDK) pour iOS afin de démontrer sa praticité, avec pour objectif à long terme de transformer un paysage de données disparates en une plateforme cohérente.
Automatique et ordinateurs | Automation and Computer Sciences
Architecture du kit de développement logiciel (SDK)
(c) Copyright REVUE ROUMAINE DES SCIENCES TECHNIQUES — SÉRIE ÉLECTROTECHNIQUE ET ÉNERGÉTIQUE 2026 https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0
ANALYSE DES BOUCLES VERROUILLÉES TEMPS-FRÉQUENCE À L'AIDE DE TABLES - PARTIE 1
Les boucles à verrouillage temps-fréquence (Time-FLL) sont des systèmes linéaires discrets fondés sur le traitement des périodes du signal d'entrée. Cet article décrit une approche tabulaire pour l'analyse des Time-FLL. Cette méthode d'analyse tabulaire permet d'éviter un long processus mathématique. L'approche est présentée dans le cadre des applications de suivi et de prédiction des Time-FLL, mais elle peut également être utilisée dans d'autres domaines, tels que le filtrage numérique des périodes d'entrée, la suppression du bruit, etc. Cette approche s'applique à tout système linéaire discret. L'article présente d'abord une procédure mathématique d'analyse des systèmes d'ordre le plus faible. À partir de ces résultats, l'approche tabulaire a été développée et étendue jusqu'aux Time-FLL d'ordre 10. Le tableau peut être facilement étendu aux Time-FLL de tout ordre. Une analyse mathématique, une simulation temporelle et une analyse fréquentielle ont été réalisées. Pour démontrer la validité de l'approche tabulaire, les propriétés des Time-FLL d'ordre trois (Time-FLL3) et d'ordre sept (Time-FLL7) sont illustrées dans les domaines temporel et fréquentiel.
Électronique et transmission de l’information | Electronics & Information Technology
Boucle à verrouillage de fréquence (FLL)
ÉTUDES SUR LA CONCEPTION ET L'ANALYSE D'UNE ANTENNE PATCH À CHARGEMENT PAR FENTE POUR APPLICATIONS EN BANDE X
Cet article présente une antenne patch miniaturisée à fente carrée, comportant une fente rectangulaire bombée et une fente complémentaire en forme de π gravées sur le plan de masse. L'antenne, alimentée par une ligne micro-ruban, permet d'obtenir trois bandes de fréquences de résonance en excitant ces deux fentes. Un substrat diélectrique FR-4 de 50 mm × 50 mm × 1,56 mm a été utilisé pour sa réalisation. Les fréquences de résonance de 8,4, 9,4 et 11,9 GHz ont été obtenues pour des applications en bande X, notamment les réseaux sans fil, les systèmes radar et les communications par satellite. L'adaptation d'impédance et une large bande passante sont assurées par la mise en œuvre de la technique de structure de masse défectueuse (DGS). La validation expérimentale des caractéristiques de l'antenne, y compris le coefficient de réflexion, le gain, la bande passante et le rendement de rayonnement, montre une forte concordance avec les résultats de simulation.
SPEED SENSORLESS SLIDING MODE CONTROL FOR DUAL STAR INDUCTION MOTOR BASED ON HYBRID PSO-GWO ALGORITHM
Cet article présente un observateur de modèle de référence adaptatif en mode glissant (SM-MRAS) pour l'estimation de la vitesse d'un moteur à induction double étoile (DSIM) sans capteur et à commande vectorielle indirecte. Premièrement, un modèle de référence des flux rotoriques du DSIM est fourni à l'aide d'un observateur de modèle de tension. Le modèle ajustable ajuste les estimations des flux rotoriques pour les aligner sur le modèle de référence en adaptant la vitesse, notamment l'estimation de la vitesse, qui constitue un terme en mode glissant. Deuxièmement, les paramètres des contrôleurs en mode glissant sont optimisés par l'algorithme hybride d'optimisation par essaim de particules et loup gris (PSOGWO). L'objectif principal de cette étude est de démontrer l'efficacité et la validité de la stratégie SMC-PSOGWO proposée. Une analyse comparative avec SMC-GWO et le contrôleur PI conventionnel montre que la méthode proposée offre une réponse dynamique plus rapide et des performances globales supérieures.
Électrotechnique et électroénergétique | Electrical and Power Engineering
Optimisation par essaim de particules et algorithme des loups gris (PSO-GWO)
CORRÉLATION EXPÉRIMENTALE DU COEFFICIENT DE TRANSFERT DE CHALEUR PAR CONVECTIVITÉ POUR LES SURFACES DES MODULES PV
Cet article propose une corrélation entre le coefficient de transfert thermique par convection à la surface des modules photovoltaïques (PV) et des paramètres de module. Cette corrélation a été établie à partir de mesures expérimentales de la température des modules PV en conditions extérieures, plus précisément à l'aide d'un montage en rack ouvert où les modules sont placés sur un cadre autoportant et exposés à l'environnement. Les coefficients de la corrélation supposée de type loi de puissance entre le coefficient de transfert thermique par convection et l'amplitude de la vitesse du vent local sont déterminés par l'algorithme d'optimisation par essaim de particules (PSO) et la méthode des moindres carrés. Les résultats sont ensuite comparés aux températures mesurées sur les modules PV et à celles calculées à l'aide d'un modèle thermique transitoire. Enfin, la corrélation proposée est comparée à des corrélations similaires. Alors que certaines corrélations du coefficient de transfert thermique par convection présentent une différence moyenne de près de 10 °C entre les températures calculées et mesurées du module PV, la corrélation proposée permet d'estimer la température du module PV avec un écart maximal de 3 °C.
Coefficient de transfert thermique par convection
Optimisation par essaims de particules (PSO)
ESTIMATION DES PARAMÈTRES D'UN CLUTTER GAUSSIEN COMPOSÉ AVEC TEXTURE DISTRIBUÉE PAR LA LIGNE DE NAKAGAMI
Cet article traite de l'estimation des paramètres du bruit de fond gaussien composé à texture de Nakagami (CGNG). La distribution CGNG a récemment été introduite pour modéliser le bruit de fond marin à haute résolution. Deux estimateurs sont proposés : l'estimateur de moments d'ordre fractionnaire (FOME) et l'estimateur de moments d'ordre fractionnaire négatif (FNOME). Les performances d'estimation des estimateurs proposés sont évaluées et comparées à celles des méthodes de moments d'ordre supérieur existantes (HOME) et de l'estimateur [zlog(z)]. À l'aide de données simulées et réelles, la précision de l'estimation et les performances de modélisation sont évaluées à l'aide du test du χ² et de l'erreur quadratique moyenne (EQM).
Bruit de fond gaussien composé avec distribution de Nakagami (CGNG)
DÉTECTION DES LIMITES DE VOIE DANS DES ENVIRONNEMENTS DYNAMIQUES
La détection de voies est essentielle pour les systèmes d'alerte de collision. Cette technologie aide les véhicules à maintenir une position adéquate sur la route en identifiant les marquages au sol. Cet article présente une méthode de détection de voies au sein d'un système avancé d'aide à la conduite (ADAS) utilisant une caméra monoculaire en temps réel. L'approche utilise la transformée de Hough pour détecter les lignes de voie dans une image. Les lignes détectées sont filtrées selon des critères spécifiques, notamment l'angle, la longueur et la symétrie par rapport à l'axe central de l'image, afin de sélectionner celles qui représentent au mieux les limites de la voie. Ces techniques sont cruciales pour améliorer la précision des systèmes d'aide à la conduite en garantissant une détection fiable des voies, même dans des conditions variables. Des expériences ont été menées sous MATLAB à l'aide du jeu de données TuSimple, accessible au public et comprenant diverses images de scènes routières. Les résultats indiquent que la méthode proposée permet une détection précise des lignes de voie, ce qui est essentiel pour les systèmes d'aide à la conduite en temps réel basés sur la vision monoculaire, améliorant ainsi significativement la sécurité routière.
Systèmes avancés d'aide à la conduite (ADAS)
RÉSOLUTION DU PROBLÈME COMBINÉ DE RÉPARTITION ÉCONOMIQUE ET DES ÉMISSIONS À L'AIDE D'UN RÉSEAU NEURONAL DYNAMIQUE À UNE COUCHE
Dans cet article, un réseau de neurones dynamique à une seule couche (OL-DNN) est proposé pour trouver des solutions optimales aux problèmes de répartition économique et d'émissions combinées (CEED). L'objectif du problème CEED est de planifier la production des générateurs afin de satisfaire la demande et de respecter les contraintes opérationnelles, tout en minimisant les coûts de combustible et les émissions. Les objectifs de coût du combustible et d'émissions des unités de production sont pris en compte lors de la formulation du problème CEED, ce qui passe d'un problème multi-objectif à un problème bi-objectif. Cette transformation s'effectue en appliquant un facteur de pénalité de prix. Le nouvel algorithme est appliqué et testé sur trois exemples issus de la littérature, puis la solution obtenue est comparée à celles d'autres algorithmes afin de démontrer sa supériorité et son efficacité.
Répartition économique de la charge (ELD)
RECRÉATION DE L'OS MÉTACARPIEN INDEX PAR IMPRESSION 3D À PARTIR DE MODÈLES RADIOLOGIQUESIMPRESSION 3D
Les accidents entraînent fréquemment des fractures, et la régénération osseuse étant difficile, la perte de substance osseuse peut être compensée par des implants. Cet article décrit une technique de remplacement de l'os d'origine à partir d'images radiographiques. L'image radiographique (2D) de l'os fracturé est convertie en une structure 3D. Cette conversion est réalisée grâce à des techniques de traitement d'images. Le processus consiste à remplacer l'os fracturé par un modèle 3D, obtenu à partir d'une image radiographique 2D, à l'aide des logiciels MATLAB et CATIA. Les techniques de traitement d'images suivantes sont utilisées : conversion en niveaux de gris et segmentation par clustering K-Means. Le logiciel CATIA permet ensuite d'obtenir l'image 3D du métacarpien à remplacer. Enfin, une prothèse 3D en hydroxyapatite de calcium, d'une longueur de 56,33 mm, est imprimée.
CAPTEUR DE SURVEILLANCE GÉOCHIMIQUE DES GAZ DOUBLE UTILISANT UNE MÉTHODE DE REJET DES PERTURBATIONS DE TEMPÉRATURE ACTIVE
Une méthode active de rejet des perturbations thermiques a été développée pour pallier les incertitudes liées aux variations de température et améliorer la stabilité des mesures de gaz sur le terrain. Une stratégie de conduction thermique par convection symétrique a été utilisée pour assurer un chauffage uniforme de la cellule multipassage (MPC). Un contrôle actif du rejet des perturbations (ADRC) a été adopté pour compenser la perturbation thermique non linéaire et incertaine. La fluctuation de température est inférieure à 0,01 °C à l'état stable lors des expériences sur le terrain, lorsque la température est maintenue à 30 °C. La fluctuation maximale de la température lors du remplacement des échantillons de gaz est inférieure à 0,015 °C. Les concentrations de CO₂ et de CH₄ mesurées se situent respectivement entre 2100 et 3864 ppmv et entre 99 et 104 ppmv. Cette méthode de contrôle de la température garantit la fiabilité de la surveillance des gaz sur le terrain.
Contrôle actif du rejet des perturbations
ANTENNES À PATCH DE GRAPHÈNE POUR RADAR SATELLITAIRE : ANALYSE DU SUBSTRAT ET DU POTENTIEL CHIMIQUE
Cet article présente la conception, la simulation et la validation expérimentale d'antennes patch rectangulaires hautes performances et de leurs réseaux, spécifiquement conçus pour les applications radar en bande X. Le logiciel CST Microwave Studio a été utilisé pour optimiser la conception des antennes, maximisant ainsi leur rendement de rayonnement et atteignant des performances optimales à 10 GHz avec une impédance appropriée. Le substrat Rogers RT5880 s'est avéré plus performant que le FR-4 en termes de gain, de coefficient de réflexion et de taux d'ondes stationnaires (TOS). Ces travaux ont abouti au développement d'un réseau d'antennes à quatre éléments, atteignant un gain remarquable de 11,82 dBi. Les mesures expérimentales valident les résultats de simulation, confirmant la viabilité de cette conception et son potentiel pour les communications satellitaires avancées. Le graphène est également étudié comme matériau conducteur, grâce à ses propriétés électriques modulables par variation du potentiel chimique, et ses performances sont comparées à celles du cuivre conventionnel. L'ensemble de ces améliorations contribue au développement d'antennes reconfigurables de nouvelle génération, offrant une flexibilité et des performances accrues pour des communications radar satellitaires de haute qualité.
Radar satellite communication Antenna arrays
SURVEILLANCE EN TEMPS RÉEL DES CONTAMINANTS DU SOL À L'AIDE DE BIOCAPTEURS MICROBIENS ET D'UNE MACHINE À VECTEURS DE SUPPORT
La surveillance continue et en temps réel de la contamination des sols est essentielle à la protection de l'environnement. Cependant, les analyses traditionnelles en laboratoire sont lentes, coûteuses et inadaptées aux interventions de terrain en continu. Dans ce travail, nous proposons une stratégie hybride de surveillance des sols combinant des biocapteurs microbiens et un classificateur à vecteurs de support (SVM) pour la détection rapide des contaminants. Des bactéries d’Escherichia coli spécifiquement modifiées sont conçues pour réagir au plomb (Pb²⁺), au mercure (Hg²⁺) et aux composés organophosphorés. Elles y parviennent en générant des biosignaux électriques dont la tension varie de 0,2 V à 1,5 V pour des concentrations de contaminants supérieures à 50 ppm. Ces biosignaux sont convertis en format numérique à l'aide d'un convertisseur analogique-numérique 12 bits à une fréquence d'échantillonnage de 1 kHz, puis filtrés, normalisés, et leurs caractéristiques statistiques sont extraites. Un jeu de données contenant 3 200 points de mesure, collectés sur trois mois, est utilisé, dont 1 200 servent à la fois à l'entraînement et à la validation du SVM. En utilisant un noyau à fonction de base radiale, le système étudié atteint une précision de classification de 96,8 % et un score F1 de 96,4 % pour les cinq catégories d'état du sol. La dérive des capteurs est compensée par une mise à jour en ligne du modèle ; le système est donc fiable et capable de surveiller en continu la contamination des sols sur le terrain.
LOCALISATION DES DÉFAUTS D'ONDES PROGRESSIVES À TROIS EXTRÉMITÉS BASÉE SUR LE DÉCOUPLAGE ÉLECTROMAGNÉTIQUE
Cette étude présente une nouvelle méthode de localisation de défauts, basée sur l'analyse des ondes progressives à trois extrémités (TW-FL), pour les lignes de transport d'énergie, améliorant ainsi la précision et la rapidité de la localisation. Contrairement aux approches traditionnelles, elle s'affranchit des mesures de vitesse des ondes progressives et des paramètres de la ligne en analysant les surtensions à trois extrémités et en exploitant le temps d'arrivée (TOA) des ondes induites par le défaut pour en déterminer la position. Pour la validation, la vitesse déduite implicitement à partir de la formulation TOA a été comparée à sa valeur théorique, avec une précision d'estimation de 99,96 %, ce qui confirme la cohérence interne et la robustesse du modèle. Ce dernier a atteint des erreurs de localisation maximales et minimales de 0,36 % et 0,0803 %, respectivement, sur une distance de plus de 100 km depuis l'extrémité P, démontrant une précision supérieure à celle des modèles existants. Des simulations réalisées sous PSCAD/EMTDC dans diverses conditions de défaut ont confirmé sa robustesse, tandis que la validation sur le système WSCC à 9 nœuds a attesté de sa rapidité et de sa fiabilité, contribuant à l'amélioration des performances du réseau et à la réduction des coupures de courant.
INTERFÉRENCES ÉLECTROMAGNÉTIQUES ET COMPORTEMENT DE LA QUALITÉ DE L'ALIMENTATION DE CERTAINS PILOTES DE LED COMMERCIAUX
Au cours de la dernière décennie, le marché de l'éclairage domestique en Roumanie a été profondément transformé par l'adoption de la technologie LED. Malgré leur conformité aux normes européennes, la qualité des produits LED reste variable, d'où l'importance d'évaluer leurs performances et leur impact sur le réseau électrique. Cet article présente une analyse détaillée de la qualité de l'énergie (harmoniques de tension et de courant) et des interférences électromagnétiques en mode commun et en mode différentiel, à partir de mesures temporelles et fréquentielles effectuées sur deux drivers LED disponibles dans le commerce. Les résultats indiquent que, si les LED permettent des économies d'énergie substantielles, certains produits génèrent des harmoniques et des interférences électromagnétiques notables, dépassant parfois les limites recommandées. Ceci souligne l'importance d'une sélection et d'une caractérisation rigoureuses des produits pour une intégration fiable au réseau.
PROTOTYPE D'ORTHÈSE DE COUDE À ENTRAÎNEMENT DIRECT ACTELMO AVEC COMMANDE MARCHE/ARRÊT RIGIDE ET MYO
Les troubles de l'articulation du coude surviennent après un AVC ou d'autres affections neurologiques, après des traumatismes quotidiens ou sportifs, etc. La rééducation à l'aide de dispositifs techniques constitue une approche prometteuse pour aider ces personnes à retrouver une vie normale. Cette étude présente ActElMO, une orthèse de coude active, portable et à entraînement direct, et décrit les expériences menées sur des sujets sains. Imprimée en 3D et conçue de manière anatomique, l'orthèse est actionnée directement par un actionneur électrique. Le début de la flexion du coude peut être réglé manuellement, sans effort de l'utilisateur, ou via un signal électromyographique (EMG) du biceps brachial. Des expériences réalisées sur 10 sujets sains, à différentes vitesses de flexion, ont utilisé cette commande EMG marche/arrêt avec des seuils individuels. Les signaux EMG des muscles biceps brachial et triceps brachial, ainsi que l'angle du coude, ont été enregistrés et traités. Différentes méthodes de traitement du signal EMG ont été testées. Le moteur électrique choisi fournit une puissance suffisante pour des mouvements rapides de l'avant-bras avec l'orthèse. Le dispositif, y compris sa fixation au tronc, est ergonomique et pratique. Le signal EMG du muscle BIC est adapté à une commande marche/arrêt.
Signal électromyographique (EMG) musculaire
CONVERTISSEUR POUSSOIR-TIRER POUR APPLICATIONS AUTOMOBILES HYBRIDES LÉGÈRES
Le convertisseur push-pull est une solution optimale pour les applications automobiles de faible et moyenne puissance, offrant une isolation galvanique et une construction simple. Cet article évalue le rendement d'un convertisseur push-pull destiné au secteur automobile, alimenté par une entrée de 24 V ± 6 V et fournissant une sortie de 48 V. Le convertisseur proposé, utilisé dans les systèmes start-stop avancés pour véhicules hybrides légers et hybrides complets, fonctionne avec des fréquences de commutation variables entre 70 kHz et 300 kHz et différents niveaux de puissance. L'ondulation de la tension de sortie est un paramètre critique pour la conception et les performances des convertisseurs DC-DC, car elle influence directement la capacité de sortie requise, connectée en parallèle à la charge. Les expressions analytiques existantes pour estimer l'ondulation, normalisée par rapport à la tension de sortie moyenne, ont principalement été développées sous l'hypothèse d'un fonctionnement en mode de conduction continue (MCC). Le bon fonctionnement du convertisseur et la variation de son rendement selon différents régimes de fonctionnement ont été validés théoriquement, par simulation et expérimentalement. Cet article propose une nouvelle formule, fondée sur les paramètres réels du circuit, pour déterminer le rendement d'un convertisseur push-pull. La formule obtenue a été validée par des simulations et des résultats expérimentaux, démontrant une forte concordance entre les résultats théoriques et expérimentaux. Bien qu'elle fournisse des résultats précis dans les conditions analysées, la formule proposée peut être améliorée en intégrant des facteurs supplémentaires propres aux conditions de fonctionnement réelles.
CARACTÉRISATION D'UNE SURFACE SUPERHYDROPHOBE MULTICOUCHE POUR UNE ISOLATION HAUTE TENSION AMÉLIORÉE
Les surfaces superhydrophobes sont largement utilisées dans les systèmes électriques pour repousser l'humidité et améliorer l'isolation. Cependant, leur exposition aux contaminants environnementaux peut les dégrader au fil du temps. Cette étude vise à caractériser les couches supplémentaires en analysant leurs propriétés optiques et structurelles. Afin d'évaluer l'impact du dépôt multicouche sur leurs performances, plusieurs échantillons ont été préparés, puis analysés par FTIR, MEB, spectrométrie et par mesure de l'angle de contact. Les résultats indiquent que l'augmentation du nombre de couches améliore l'uniformité structurale, la stabilité électrique et la transmission optique. Ces résultats soulignent l'importance des structures multicouches pour optimiser ces surfaces, notamment pour l'isolation électrique.
COMPARAISON DES RÉGULATEURS PID D'ORDRE FRACTIONNAIRE ET DES RÉGULATEURS PID : UNE NOUVELLE MÉTHODE DE RÉGLAGE ET UNE ANALYSE DES PERFORMANCES
Cette étude présente une comparaison directe entre les régulateurs PID d'ordre fractionnaire (FOPID) et les régulateurs PID classiques, grâce à une nouvelle technique de réglage par régularisation initialement développée pour les régulateurs d'ordre entier et adaptée aux applications d'ordre fractionnaire. Bien que le problème d'optimisation ne soit pas convexe par nature, les résultats du balayage de la fonction objectif indiquent sa faible convexité, ce qui valide la méthode proposée. Les résultats de simulation montrent que l'ordre entier (λ) est généralement proche de 1, ce qui suggère que l'intégration de l'ordre fractionnaire apporte peu d'avantages dans le cas conventionnel. Cependant, des améliorations ont été observées dans les systèmes présentant des zéros positifs (éloignés de l'origine), des temps morts longs et un ordre élevé. Dans ces cas, les régulateurs FOPID ont réduit l'ITAE de 20 à 30 %, le temps de réponse de 10 à 30 % et augmenté la marge de phase jusqu'à 30 %, démontrant ainsi de meilleures performances et une robustesse accrue. Les avantages proviennent du noyau polynomial plus souple de la dérivée fractionnaire, qui offre un contrôle plus souple dans les systèmes à dynamique complexe ou suspendue que celui des contrôleurs PID classiques.
SPÉCIFICATIONS DU DIAGNOSTIC SPECTRAL-COURANT DES DÉFAUTS DES ROULEMENTS DE MOTEURS À INDUCTION
Cet article justifie théoriquement l'influence des défauts des paliers de moteur sur la forme de leur courant statorique et démontre l'intérêt potentiel des composantes spectrales de ce courant, définies par leur amplitude, comme indicateurs de diagnostic des défauts de palier. Il est montré que, lors de l'usure des paliers, les harmoniques des encoches du rotor, dues à l'excentricité, interagissent directement avec les variations de conductivité magnétique dans les entrefer non uniformes, entraînant des augmentations significatives des amplitudes harmoniques aux fréquences de rotation du rotor. Des investigations expérimentales ont été menées pour valider ces résultats théoriques et les confirmer pleinement.
DIAGNOSTIC DES DÉFAUTS DE ROULEMENTS DE MOTEUR À INDUCTION PAR UNE MÉTHODE DE KURTOGRAMME AMÉLIORÉE
Il est bien connu que la bague extérieure des roulements à billes utilisés dans les moteurs à induction est la pièce la plus sujette aux défaillances, ce qui entraîne, dans la plupart des cas, l'arrêt complet du processus industriel. De plus, le diagnostic précoce de ce défaut est essentiel pour améliorer la fiabilité de ces moteurs et éviter des pertes financières considérables. À cette fin, la démodulation de l'enveloppe du courant statorique constitue une approche diagnostique prometteuse, permettant l'extraction directe de la signature du défaut, indépendamment de la fréquence fondamentale. Par ailleurs, le kurtogramme, un outil statistique d'analyse spectrale du 4e ordre, permet d'extraire la signature des défauts recherchés, même en présence de signaux non stationnaires. L'objectif de cet article est donc de présenter une étude comparative de deux algorithmes de calcul basés sur le kurtogramme : le kurtogramme rapide et le kurtogramme par ondelettes. Les résultats expérimentaux issus de l'analyse spectrale du courant statorique démontrent la supériorité du kurtogramme par ondelettes par rapport au kurtogramme rapide pour la détection et la localisation du défaut de la bague extérieure.
IMPLÉMENTATION EN TEMPS RÉEL DSPACE POUR LA COMMANDE D'UN SYSTÈME DE POMPAGE D'EAU À ÉNERGIE ÉOLIENNE UTILISANT UN GÉNÉRATEUR SYNCHRONE À AIMANT PERMANENT
Cet article étudie la commande d'un système de pompage d'eau alimenté par une éolienne, avec une génératrice synchrone à aimants permanents (GSAP) pilotée par un émulateur d'éolienne. Le système comprend un moteur à induction alimenté par la GSAP via un convertisseur bidirectionnel, avec des étages de conversion AC/DC et DC/AC. La première partie de cet article aborde la modélisation et la commande du système de pompage d'eau éolien, notamment dans des zones rurales et isolées. Les performances de l'éolienne, de la GSAP et de la pompe centrifuge à induction sont analysées. Les résultats de simulation ont démontré de bonnes performances et ont validé le système de pompage proposé dans différentes conditions de fonctionnement, notamment en fonction de la vitesse du vent, de la vitesse de référence du rotor et des variations du couple de la pompe. Afin de valider la méthode de commande proposée, des simulations ont été réalisées sous MATLAB/Simulink. Dans la seconde partie, une validation expérimentale a été menée à l'aide de la carte de contrôle dSPACE 1104, permettant l'acquisition et le contrôle de données en temps réel.
ÉVALUATION DURABLE DES RESSOURCES ÉOLIENNES À L'AIDE DE TECHNIQUES D'ESTIMATION ADAPTATIVES DE WEIBULL DANS DES RÉGIMES DE DONNÉES PEU FRÉQUENTES
Des données précises sur le vent sont essentielles à la planification des énergies renouvelables. Cependant, de nombreux jeux de données météorologiques présentent des valeurs manquantes en raison de problèmes de capteurs. Cette étude explore l'influence des données manquantes sur l'estimation des paramètres de Weibull et compare quatre méthodes : la méthode empirique de Justus (EMJ), l'estimation du maximum de vraisemblance (MLE), la méthode des moments (MM) et la méthode des moindres carrés (LSM). Cinq années de données (2020-2024) provenant de 14 stations du sud de la Thaïlande ont été utilisées. Les vitesses du vent variaient de 0,35 à 2,18 m/s, avec une vitesse maximale de 32,98 m/s. Le taux de complétude des données variait de 27,61 % à 84,14 %. La précision du modèle a été évaluée à l'aide du MAPE, du RMSE, du χ² et du R². Les méthodes EMJ et MM ont donné d'excellents résultats avec des données complètes. La méthode MLE a donné les meilleurs résultats, avec un taux de complétude compris entre 50 et 80 %. La méthode LSM a affiché un R² élevé, mais a surajusté le modèle en présence de données manquantes. La méthode MM s'est avérée la plus fiable. Ces résultats permettent d'améliorer la modélisation des vents dans les zones où les données sont limitées, contribuant ainsi au développement des énergies propres dans le sud de la Thaïlande.
Données manquantes sur la vitesse du vent
UTILISATION DES TESTS DE DÉCROISSANCE DU COURANT CONTINU POUR LA DÉTERMINATION DES PARAMÈTRES DE MAGNÉTISATION DES MACHINES ÉLECTRIQUES À COURANT CONTINU
Cet article présente l'utilisation d'une méthode expérimentale statique (essai de décroissance du courant continu) pour déterminer les paramètres de magnétisation des machines électriques à courant alternatif. Les caractéristiques de magnétisation, les inductances de magnétisation synchrone et différentielle en fonction du courant de magnétisation total, ont été déterminées pour deux types de machines synchrones et une machine asynchrone. Le modèle mathématique orthogonal d-q en coordonnées rotoriques a été utilisé et les calculs ont été effectués à l'aide de MATLAB-Simulink. Les essais expérimentaux ont été réalisés à l'aide d'appareils de mesure professionnels de haute précision.
Machines électriques à courant alternatif
Essai de décroissance en courant continu
DÉCROISSANCE DU CHAMP MAGNÉTIQUE DUE À LA GÉOMÉTRIE DANS LES AIMANTS PERMANENTS RECTANGULAIRES
Le comportement des champs magnétiques générés par les aimants permanents est essentiel aux applications de ciblage magnétique. Cependant, l'influence de la géométrie de l'aimant reste insuffisamment caractérisée expérimentalement dans des conditions contrôlées. Dans cette étude, un cadre expérimental systématique a été développé pour isoler les effets de l'épaisseur et de la longueur d'aimants rectangulaires en NdFeB, grâce à une configuration 2×2 contrôlée et des mesures sur l'axe central. Le comportement du champ a été analysé à l'aide de descripteurs complémentaires : amplification locale, décroissance axiale initiale et persistance spatiale, quantifiés respectivement par Ah(z), Dr et zα. Les résultats montrent que l'épaisseur renforce principalement l'intensité du champ proche, tandis que la longueur détermine à la fois la persistance spatiale du champ et la décroissance axiale initiale. Ces effets sont discernables expérimentalement et reflètent des mécanismes distincts dépendants de la géométrie. Cette étude établit un cadre simple et validé expérimentalement pour séparer les contributions géométriques au comportement du champ magnétique, permettant des comparaisons cohérentes et physiquement interprétables de l'amplification locale, de la décroissance initiale et de la persistance spatiale dans les applications de ciblage.
ANALYSE DYNAMIQUE NON LINÉAIRE DE LA SATURATION DU TRANSFORMATEUR INDUITE PAR LA RÉSONANCE SUBSYNCHRONE
Cet article présente une étude inédite de l'influence de la résonance sous-synchrone (RSS) post-défaut sur la dynamique du flux et le comportement de saturation d'un transformateur. Un cadre théorique est établi pour examiner les conditions de résonance dans les lignes de transmission à compensation série fixe, au moyen d'une analyse d'impédance en domaine fréquentiel, afin d'identifier les points de résonance électrique susceptibles d'induire une excitation sous-synchrone. Un modèle intégral non linéaire flux-tension est développé et implémenté sous MATLAB/Simulink pour simuler la réponse du transformateur lors de l'élimination d'un défaut. Les résultats révèlent que le rétablissement de tension induit par la RSS, en particulier à 10 Hz, peut entraîner un flux magnétique important dans le noyau, dépassant largement le seuil de saturation, jusqu'à 1,89 pu. Le courant de magnétisation correspondant présente une modulation à 20 Hz, générant des bandes latérales d'intermodulation à 40 Hz, 80 Hz, 110 Hz et 130 Hz. Une analyse comparative montre que la compensation série amplifie significativement les excursions de flux et la distorsion spectrale, confirmant le rôle de la saturation du transformateur en tant qu’amplificateur de résonance non linéaire. Ces résultats soulignent l'importance d'intégrer la modélisation non linéaire des transformateurs aux études SSR pour une évaluation et une atténuation précises des systèmes électriques compensés modernes.
DIAGNOSTIC DES DÉFAUTS DANS LES TRANSFORMATEURS DE PUISSANCE PAR ANALYSE DES GAZ DISSOUDÉS RÉÉCHANTILLONNÉS ET APPRENTISSAGE AUTOMATIQUE
Le diagnostic des défauts des transformateurs de puissance est essentiel pour garantir leur fiabilité opérationnelle et minimiser les temps d'arrêt pour maintenance. Cet article présente un cadre d'apprentissage automatique hybride qui exploite des techniques avancées de rééchantillonnage et d'optimisation pour améliorer la précision de la classification des défauts à partir de l'analyse des gaz dissous (AGD). Pour pallier le déséquilibre des classes au sein de l'ensemble de données, des méthodes de rééchantillonnage, telles que SMOTE-ENN et ADASYN, sont utilisées. Trois classificateurs, à savoir la machine à vecteurs de support non linéaire (NLSVM), l'analyse discriminante linéaire (LDA) et les réseaux de neurones artificiels (ANN), sont évalués. L'optimisation des hyperparamètres est réalisée à l'aide de la fonction d'optimisation basée sur le gradient (GFO) et de l'optimisation par les lucioles (FFO). Parmi eux, le NLSVM optimisé par FFO, combiné à SMOTE-ENN, a obtenu les meilleures performances, avec un taux de reconnaissance de 98,7 %. Les résultats, validés par des matrices de confusion et une analyse ROC, démontrent la robustesse de l'approche proposée. Ce cadre constitue un outil efficace et fiable pour la maintenance conditionnelle, permettant d’identifier avec précision des défauts multiclasse dans les transformateurs de puissance.
RÉSISTANCE DE CONTACT DU CUIVRE AVEC UNE COUCHE MINCE DE ZrCu LORS D'UN VIEILLISSEMENT ACCÉLÉRÉ
La fiabilité des connecteurs électriques est de plus en plus critique dans les systèmes automobiles modernes, notamment avec la transition du secteur vers les véhicules entièrement électriques dotés de réseaux de capteurs denses et de besoins accrus en traitement de données. Les défaillances des interfaces de connecteurs peuvent entraîner des dysfonctionnements graves du système, des dommages matériels ou des risques pour la sécurité. Parmi les diverses contraintes environnementales et mécaniques qui affectent les performances des connecteurs, la dégradation des contacts électriques, souvent mise en évidence par une augmentation de la résistance de contact, demeure une préoccupation majeure. Cette étude examine les mécanismes et la progression de la dégradation des contacts lors d'un vieillissement thermique contrôlé d'échantillons fabriqués. Des revêtements en alliage ZrCu ont été déposés sur des stratifiés cuivrés par la technique de l'arc cathodique afin de créer des interfaces de contact représentatives. L'évolution de la résistance de contact a été suivie dans des conditions de faible courant et de basse tension afin de détecter les premiers signes de dégradation. Les résultats montrent une nette augmentation de la résistance avec le vieillissement, confirmant la sensibilité des performances de contact à des facteurs tels que l'oxydation, l'exposition à la température et la contamination de surface. De plus, la charge de contact appliquée influence la surface de contact effective, ce qui influe sur le comportement global de la résistance.
Points en alliage de cuivre-zirconium (ZrCu)
UNE FONCTION GAUSSIENNE MODIFIÉE POUR LA MODÉLISATION DE L'HYSTÉRÈSE MAGNÉTIQUE EN CONDITIONS DYNAMIQUES
Cet article présente une nouvelle distribution gaussienne modifiée pour le modèle de Preisach afin d'améliorer la modélisation de l'hystérésis magnétique. Contrairement aux distributions classiques, l'approche proposée intègre des paramètres supplémentaires, ce qui permet une représentation plus précise de la dispersion des seuils de commutation des relais élémentaires. L'influence de chaque paramètre sur la forme du cycle d'hystérésis est analysée en détail. Les paramètres du modèle sont identifiés par la méthode d'optimisation par essaim de particules (PSO), à partir de données expérimentales. Les résultats de la simulation sont ensuite comparés à des mesures expérimentales effectuées sur une ferrite NiFe₂O₄, en tenant compte des effets dynamiques liés à la température et à la fréquence. Les résultats montrent que le modèle proposé présente une bonne concordance entre la simulation et l'expérience, notamment pour la largeur et la pente des cycles d'hystérésis.
Modèle de Preisach ; hystérésis magnétique
Optimisation par essaim de particules (PSO)