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Thèse CIFRE LSEE / Rio Tinto « Moteurs électriques sur site industriel »

Le vendredi 13 octobre, Mohamed Omar YOUNSI a soutenu sa thèse « Analyse, diagnostic et optimisation énergétiques d’un parc de moteurs électriques sur site industriel » à la Faculté des Sciences Appliquées de Béthune.

Elle a été supportée par l’aluminerie Rio Tinto Alcan de Dunkerque et la CCI Côte d’Opale.
Ce travail s’inscrit dans la TRIA et constitue un des projets phares du pôle MEDEE – Axe Eco-Efficacité Energétique ; il entre également dans le cadre d’un des 3 Domaines d’Intérêt Majeur de l’université d’Artois : le DIM Efficacité Energétique.

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Résumé :

Les moteurs électriques sont responsables de 67% de la consommation d’électricité dans l’industrie. Remplacer les moteurs installés par des entrainements plus efficients requiert de statuer sur leur adéquation avec les charges qu’ils entrainent. Une contrainte forte est de les analyser  « on-line » et sans mesures intrusives ni consignations des installations.

Cette thèse répond à un triple objectif. Premièrement, un dispositif de diagnostic « non-invasif » facilement intégrable en milieu industriel a été développé avec quatre méthodes d’évaluation du niveau de charge des moteurs asynchrones directement connectés au réseau. Deux de ces méthodes, existantes et basées sur la mesure du courant et du flux magnétique de dispersion, font l’objet d’améliorations significatives qui les portent à un niveau TRL7. Les deux autres méthodes exploitent la mesure seule du flux de dispersion. Leur applicabilité est vérifiée pour une alimentation par un système de tensions, équilibré ou non, avec des variations permanentes ou aléatoires. Une étude plus exploratoire montre que l’estimation non-invasive du courant absorbé par les machines asynchrones alimentées par convertisseurs électroniques est possible par exploitation du flux rayonné.

Deuxièmement, le dispositif de diagnostic énergétique et des algorithmes de recherche de motorisation adaptée à un cycle de fonctionnement défini ont été appliqués à des exemples concrets d’optimisation énergétique sur un site industriel très énergivore, une aluminerie.

Troisièmement, cette étude propose une réflexion sur la gestion d’un parc moteurs et, notamment, sur l’analyse des performances des moteurs neufs comparés à ceux ayant subi un rebobinage.

Résultats :

1 conférence nationale :
  • M. O. Younsi, O. Ninet, J-Ph Lecointe, F. Morganti, F. Zidat, and M. Buire, “Estimation non invasive du couple électromagnétique des machines AC,” in Symposium de Génie Electrique (SGE 2016), 2016, pp. 1–5.
2 conférences internationales :
  • M. O. Younsi, O. Ninet, F. Morganti, J-Ph. Lecointe, F. Zidat, and M. Buire, “Influence of the supply voltage variations on the external magnetic field emitted by electical machines”, EPNC2016 (Electromagnetic Phenomena in Non-linear Circuits), pp. 19–20, juin 2016, Helsinki, Finlande.
  • F. Morganti, M. O. Younsi, M. Cuevas, J-Ph. Lecointe, and T. Jacq, “Using ARDUINO development platform in the diagnosis of AC electrical machines” in IEEE International Conference on Environment and Electrical Engineering EEEIC, juin 2017, Milan, Italie.
Revue à facteur d’impact :
  • M. O. Younsi, O. Ninet, F. Morganti, J-Ph Lecointe, F. Zidat, and M. Buire, “Impact of supply voltage variations on external magnetic field emitted by induction machines”, COMPEL – Int. J. Comput. Math. Electr. Electron. Eng., vol. 36, no. 3, pp. 692–701, May 2017.
Brevet :
  • « Procédé de détermination de l’intensité et du couple électromagnétique », demande n° 17/52553 déposé le 28/03/2017. Inventeurs : M.O. Younsi, JPh. Lecointe, O. Ninet, F. Morganti.
Produit :
  • Prototype du dispositif de diagnostic énergétique installé sur le site industriel Aluminium Dunkerque du groupe Rio Tinto. Ce prototype a été validé dans un environnement opérationnel (niveau TRL 7).

Doctorant :

Mohamed est né le 06/02/1990 et est de nationalité Algérienne/Française.

  • 2007 – 2012 : Ingénieur d’Etat en Electrotechnique, Ecole Nationale Polytechnique d’Alger
  • 2012 – 2013 : Master 2 Systèmes Embarqués et Energie – spécialité Energie Electrique, Université de Lorraine (ex UHP Nancy 1)
  • 2014 – 2017 : Doctorat CIFRE en Génie Electrique, LSEE-Université d’Artois, Aluminium Dunkerque-Rio Tinto
Ses ambitions :

Après mes formations d’Ingénieur et de Master en Génie Électrique, ma Thèse de doctorat CIFRE, mettant en collaboration le Laboratoire LSEE de l’Université d’Artois et l’entreprise Aluminium Dunkerque, m’a permis de conforter mon choix d’orientation vers la recherche appliquée. Avec un sens pratique prononcé, je souhaite participer à des projets orientés R&D pour le développement de produits et de méthodes innovantes en vue de l’optimisation énergétique des systèmes électriques.

Nous lui souhaitons une bonne continuation !

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