Modélisation, vieillissement et surveillance de l'état de santé des condensateurs films utilisés dans des applications avioniques

• Main Author: Makdessi, Maawad
• Language: fra
• Published: Université Claude Bernard - Lyon I 2014
• Subjects: [SPI:NRJ] Engineering Sciences/Electric power; [SPI:NRJ] Sciences de l'ingénieur/Energie électrique; Systèmes de stockage d'énergie; Condensateurs à films polymère métallisés; Essais de vieillissement accélérés; Mécanismes et modes de défaillances; Surveillance de l'état de santé en ligne; Fiabilité; Polyester; Environnement avionique
• Online Access: http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01058227; http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/01/05/82/27/PDF/TH2014_Makdessi_Maawad.pdf

Le domaine aéronautique connait de nos jours un engouement sans précédent autour de l'avion plus électrique. L'importance du nombre d'équipements électriques est à un tel point que l'amélioration de leur fiabilité devient incontournable. Actuellement, les composants passifs occupent 75 % des éléments électroniques utilisés en avionique dont la moitié correspond à des condensateurs. Ces derniers doivent donc répondre aux exigences environnementales avioniques assez contraignantes. C'est dans ce contexte que nous nous sommes intéressés particulièrement à l'étude des condensateurs à technologie film utilisant le polypropylène ou le polyester comme diélectrique. Afin de mieux comprendre le comportement fréquentiel de cette technologie, deux modèles fins de condensateurs films ont été développés, permettant ainsi de suivre les évolutions de leurs grandeurs électriques dans des conditions cohérentes avec l'application. Dans un deuxième temps, l'effet des contraintes en tension et en température constantes a été étudié sous la forme de facteurs d'accélération du vieillissement. Cela a été établi par l'intermédiaire de plusieurs essais, permettant d'établir les lois d'évolutions temporelles des paramètres électriques des condensateurs. Comme ces contraintes constantes ne sont pas toujours représentatives des conditions réelles d'utilisation, les cinétiques de dégradation ont été comparées à celles où les condensateurs sont sollicités par de fortes ondulations de courant, seules ou associées à une tension continue. Enfin, la dernière partie de notre travail expose l'utilisation des données expérimentales issues des essais de vieillissement dans un objectif de diagnostic en ligne. Les techniques utilisées assurent l'analyse de la dégradation de ces composants, étape essentielle dans la prédiction de l'état de santé des condensateurs en ligne