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Les machines électriques polyphasées présentent un intérêt certain dans des applications où un niveau de fiabilité élevé est requis. En effet, comparé à des machines triphasées conventionnelles, ces machines peuvent continuer à fonctionner en mode dégradé lors d’une perte de phase. Dans le domaine de la production d’énergie, ces machines peuvent s’avérer intéressantes dans l’éolien, et plus particulièrement l’éolien offshore où les opérations de maintenance curatives sont délicates et couteuses. L’intérêt est également présent dans l’éolien terrestres et dans l’hydraulique classique ou le micro-hydraulique implanté par exemple sur les écluses des fleuves. Dans le domaine de la production d’énergie, la problématique principale est d’assurer une continuité de production, même dégradée, lorsqu’une avarie apparait dans le système de conversion d’énergie. Le domaine de la traction électrique trouve également un intérêt pour les machines polyphasées. Comparé aux machines utilisées en éolien ou dans l’hydraulique, les machines de traction sont plus rapides mais les structures polyphasées sont toujours intéressantes par leur possibilité de fonctionner avec une certaine tolérance aux pannes. Parmi les machines polyphasées, la structure héxaphasée revêt un intérêt supplémentaire car elle nécessite pour son alimentation deux onduleurs triphasés facilement disponibles dans le commerce.

Bien que robustes, les machines polyphasées peuvent être sujettes à des défauts internes (pertes de phases, courts-circuits), ou voir leur fonctionnement perturbé lorsqu’une défaillance apparait dans le reste de la chaine de traction (défaut sur un onduleur, ou sur un capteur). Si la défaillance n’est pas prise en compte dans la stratégie de commande, alors elle peut conduire à une limitation des performances, une diminution du rendement, une dégradation de l’état thermique, ou une augmentation du niveau vibratoire et de bruit acoustique. Il est donc important que ce mode de fonctionnement soit tout d’abord détecté, puis traité par la mise en place d’une stratégie de commande adaptée qui permettra de limiter les effets négatifs avant une opération de maintenance.
Aussi, il est nécessaire de répondre à la problématique de détection de défauts et de commande tolérante à ces défauts pouvant apparaitre à différents niveaux de la chaine de conversion d’énergie : au niveau du convertisseur électronique, au niveau du convertisseur électromécanique (machine polyphasée) mais également au niveau des capteurs présents dans la chaine de traction électrique. Il conviendra donc de mettre en œuvre une stratégie de détection et de commande tolérante que l’on qualifiera de globale d’une chaine de conversion d’énergie. Les différents axes identifiés pour mettre en œuvre cette stratégie sont les suivants :

1) Identifier les défauts et analyser les conséquences sur le fonctionnement de la machine électrique d'un point de vue électrique, thermique, vibro-acoustique.
2) Recenser les moyens de détection à l'aide des capteur déjà  présents ou facilement implémentable dans la chaine de conversion d'énergie.
3) Déterminer les moyens correctifs, en définissant une reconfiguration de commande adaptée à chaque type de défaut, et basée sur un critère donné. Pour chaque type de reconfiguration, on évaluera globalement les effets de la correction.

Pour répondre à ces différents points, les études prendront appui sur des bancs machines qui seront développés aux LSEE et au LTI. Ces dispositifs expérimentaux comprendront les bancs machines héxaphasées qui devraient être acquis dans le cadre de la programmation précédente du CPER EE4.0 : Une machine héxaphasée synchrone pour le LSEE et une machine héxaphasée asynchrone pour le LTI. Ces machines permettront de réaliser artificiellement divers défauts électriques et mécaniques. Sur l’ensemble de la chaine de conversion, on pourra également créer des défauts capteurs et des défauts sur le convertisseur électronique (ouverture ou court-circuit d’un interrupteur). Les lois de commande tolérante à différents défauts pourront être testées directement sur ces bancs.