Surveillance et diagnostic d'état des condensateurs électrolytiques dans les convertisseurs statiques

par Amine Lahyani

Thèse de doctorat en Sciences

Sous la direction de Pascal Venet.

Soutenue en 1998

à Lyon 1 .

Le jury était composé de Pascal Venet.

mots clés

• Condensateurs électrochimiques
• Convertisseurs électriques
• Détection de défaut (ingénierie)
• Maintenance conditionnelle

Résumé

Les condensateurs electrolytiques de filtrage sont responsables de la plupart des pannes des convertisseurs statiques. Pour predire leur defaillance, une nouvelle methode de maintenance predictive a ete developpee. Elle permet de surveiller les condensateurs de filtrage en entree et en sortie pour deux types d'alimentations a decoupage. Dans un premier temps, nous avons mene des vieillissements acceleres sur les condensateurs afin de trouver un indicateur de vieillissement. La resistance equivalente serie esr evoluant en fonction du temps et de la temperature selon une loi bien determinee, nous utilisons cet accroissement pour predire la panne des condensateurs. La valeur de cette resistance est deduite de la mesure de l'ondulation de tension aux bornes des condensateurs. Comme les convertisseurs fonctionnent souvent en regime de charge variable, des fortes valeurs transitoires de l'ondulation sont engendrees lors de la variation du courant de sortie. Afin de s'affranchir de ces transitoires, nous suggerons de surveiller le fondamental de l'ondulation de tension. Cette derniere grandeur constitue une veritable signature de l'etat des condensateurs utilises dans les convertisseurs. Une interpretation correcte de cette grandeur en fonction des divers parametres de fonctionnement du convertisseur (tension d'entree, courant de sortie, temperature ambiante) nous donne le temps restant avant la panne. Des modules informatique et electroniques ont ete realises et permettent de surveiller en permanence les condensateurs et de predire leurs defaillances en affichant le temps restant avant la panne.

Titre traduit

Monitoring and state diagnostic of electrolytic capacitors in static converters

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