Contribution à l’étude et à la détection précoce des défauts de roulements des machines synchrones

L’électrification du transport est un enjeu majeur dans la transition énergétique. Elle englobe l’adoption des technologies électriques dans divers modes de transport, tels que les véhicules, les bus, les vélos et autres. 
Les machines synchrones à aimants permanents sont souvent utilisées dans ce type d’application en raison de leur conception compacte et de leur haute efficacité. Ce type de machines sera donc fortement déployé dans le domaine de la mobilité électrique dans les années à venir, posant la question de leur robustesse et fiabilité sur des cycles de fonctionnement fortement sollicitant. En effet, les machines électriques sont soumises à des contraintes de fonctionnement qui aboutissent à la dégradation de leurs composants. Les défauts résultants se situent au niveau des roulements, du stator, du rotor ou autre. Les roulements en sont parmi les composants les plus fragiles à cause des fortes contraintes mécaniques, thermiques et électriques qui entraînent une dégradation graduelle par fatigue, et peuvent provoquer l’apparition de défauts ponctuels. L’arrivée de systèmes d’électroniques de puissance à base de semi-conducteurs à large bande de type SiC ou GaN accroit encore ce problème. Actuellement, les travaux sur ce type de défaut permettent d’éviter la destruction de la machine, mais ne permettent pas une gestion optimale de plans de maintenance. La difficulté de ce type de défaut réside dans l’accès à une information pertinente pour la détection, et à la sensibilité des signaux utilisés. Dans ce contexte, la thèse proposée a pour objectif de développer une approche permettant la détection précoce de défauts de roulements, suffisamment à l’avance pour qu’ils n’aient pas encore entrainé de défaillances bloquantes pour son fonctionnement. Le but est de développer une méthode d’identification fiable qui puisse s’inscrire dans le cadre d’une stratégie de maintenance prédictive visant à éviter de fausses alarmes.

Mots clefs: Détection de défauts, défaut de roulements, suivi d’état de santé, health monitoring, modélisation des roulements, machine synchrone à aimants permanents, analyse vibratoire, traitement de signal.

• Directeur de thèse Dr. Thierry BOILEAU (HDR), Laboratoire d’Energie et de Mécanique Théorique et Appliquée (LEMTA) – ORCID 0000-0001-8766-1597
• Ecole doctorale SIMPPE, Université de Lorraine
• Encadrant IFPEN Dr. Najla HAJE OBEID, ORCID 0000-0002-3149-0933
• Localisation du doctorant IFPEN - Rueil-Malmaison 
• Durée et date de début 3 ans, début au cours du quatrième trimestre 2025 (à partir du 3 novembre)
• Employeur IFP Energies Nouvelles
• Qualifications Master 2 ou diplôme d’ingénieur, spécialité en génie électrique
• Connaissances linguistiques Bonne maîtrise de l’anglais
• Autres qualifications Fortes connaissances en électromagnétique, modélisation des machines électriques et en automatique/ traitements de signal

Pour postuler, merci d’envoyer votre lettre de motivation et votre CV à l’encadrant IFPEN indiqué ci-dessous.