A – Sujets de mémoires de DEA :

Sujet 1 : Influence du reste de magnétisation sur l’auto-amorçage des génératrices asynchrones à cage

La génératrice asynchrone à cage est une machine légère et robuste (par rapport à la génératrice synchrone), utilisée dans la production de la petite électricité dans les zones rurales. Un court-circuit dans le petit réseau rural isolé, ou une surcharge brusque entraîne automatiquement le désamorçage de la machine, qui doit immédiatement reprendre du service juste après l’élimination automatique du défaut. Parfois, la machine peut prendre relativement un peu plus de temps pour rentrer dans son nouvel état stable.
A l’origine de ce phénomène de variation du temps dit de réamorçage de la machine sur les condensateurs d’auto-excitation, on cite éventuellement le reste de magnétisation de la machine, plus explicitement la fluctuation de la valeur de la f.é.m. statorique due au reste de magnétisation de la machine.
A partir d’une étude expérimentale en laboratoire, il est demandé de quantifier l’influence du reste de magnétisation d’une génératrice asynchrone triphasée à cage sur son temps d’auto-amorçage en isolé. Il sera aussi question de considérer les deux cas de l’amorçage à vide et en charge nominale. Pour l’expérimentation en charge nominale, on se limitera à une charge nominale purement résistive.
Les résultats expérimentaux devront éventuellement aboutir à l’établissement d’une relation empirique entre le temps d’auto-amorçage et la f.é.m. statorique correspondante au rémanent et à la vitesse nominale de la machine.

Sujet 2 : Influence de la capacité des condensateurs d’auto-excitation sur reste le temps d’amorçage d’une génératrice asynchrone triphasée

La génératrice asynchrone triphasée à cage est une machine simple et robuste (par rapport à la génératrice synchrone), utilisée dans la production de la petite électricité en site isolé. En général, les génératrices asynchrones produisent seulement de l’énergie active à partir de l’énergie primaire de forme mécanique reçue en bout d’arbre de la machine. Pour produire cette énergie active, la machine a besoin de l’énergie réactive, nécessaire à sa magnétisation (excitation). Cette énergie est habituellement produite localement à base des condensateurs connectés aux bornes du stator de la machine. Ces condensateurs sont généralement dimensionnés pour assurer le fonctionnement stable de la machine autour de son point nominal de fonctionnement. Après le désamorçage automatique (ou décrochage) de la machine suite à un défaut dans le réseau isolé, son réamorçage rapide dépend aussi de la capacité des condensateurs au moment du réamorçage.
A partir d’une étude expérimentale en laboratoire, il est demandé de quantifier l’influence de la capacité des condensateurs d’auto-amorçage de la génératrice à vide et en charge. En effet, quelle sera la capacité des condensateurs qui permettra d’atteindre le plus rapidement que possible la tension nominale de la machine, ou de préférence une consigne de tension storique? D’habitude, on ramène automatiquement la capacité à des valeurs permettant de stabiliser la tension aux bornes du stator de la machine, en utilisant des interrupteurs électroniques, après réamorçage.
Les résultats expérimentaux devront éventuellement permettent l’établissement d’une relation empirique entre la capacité des condensateurs d’auto-excitation et le temps d’amorçage pour une même valeur du rémanent.

Sujet 3 : Comportement de la génératrice asynchrone triphasée autonome en régime déséquilibré

Un réseau électrique triphasé isolé et alimenté par une génératrice asynchrone triphasée est supposé contenir des récepteurs monophasés et triphasés. Dans ce cas, la génératrice triphasée alimente le réseau isolé en quatre fils : trois phases et un neutre. Le fonctionnement en équilibré du réseau isolé est alors conditionné par l’équilibrage des trois phases par rapport au neutre de manières à obtenir à tout instant un réseau isolé équilibré en tensions et en courants. En effet, ceci est quasi impossible. De manière général, un réseau triphasé est réellement déséquilibré, le régime équilibré n’étant que la considération théorique d’un cas particulier de fonctionnement.
Il est demandé d’étudier le comportement de la génératrice asynchrone triphasé dans le cas général de déséquilibre du réseau isolé, avec excitation de la machine par condensateurs. On devra développer un modèle de la machine triphasée alimentant une charge triphasée déséquilibrée, entraînée à vitesse rigoureusement constante. Ensuite, on devra simuler le comportement de la machine sous MATLAB/SIMULINK.

Sujet 4 : Modélisation d’une génératrice asynchrone triphasée à cage en utilisation monophasée

Les moteurs asynchrones triphasés à cage sont des actionneurs électromécaniques les plus utilisés dans l’industrie au Cameroun. Ils sont aussi les plus commercialisés, comparativement aux moteurs asynchrones monophasés. Ces derniers ne sont souvent pas très disponibles dans le commerce, de manière à satisfaire le besoin du camerounais vivant en zone rurale, par exemple. C’est aussi pour cette raison, que de plus en plus les moteurs asynchrone triphasés à cage sont raccordés en monophasé, pour des utilisateurs ne disposant pas d’alimentation triphasée. C’est le cas de certaines zones rurales alimentées en monophasé au Cameroun.
En s’appuyant sur la réversibilité de la machine asynchrone, on se propose donc de faire fonctionner le moteur triphasé adapté en génératrice alimentant un réseau monophasé isolé. Il revient ici d’étudier le fonctionnement de cette génératrice asynchrone triphasée à cage en utilisation monophasée, dans le but de développer un modèle simple de la machine alimentant un réseau monophasé isolé. On devra ensuite, simuler l’ensemble sous MATLAB/SIMULINK.

Sujet 5 : Investigation des propriétés électriques et diélectriques d’une huile végétale à base de noix de coco.

Les propriétés électriques, de même que diélectriques, de certaines huiles végétales manufacturées localement au Cameroun sont encore ignorées du monde scientifique. L’huile végétale obtenue à partir des noix de coco séchées fait partir de ces huiles.
Il est question ici, de déterminer expérimentalement les propriétés citées plus haut de cette huile. La partie théorique de ce travail de recherche consistera d’abord, à recenser les grandeurs physiques caractérisant les propriétés électriques et diélectriques des huiles isolantes et conductrices, et ensuite à présenter les différentes méthodes de mesures et/ou de détermination de ces grandeurs. Le côté expérimental devra conduire à un catalogage des propriétés de l’huile végétale à base des noix de coco.

Sujet 6 : EVOLUTION DE L’INTENSITÉ DU CHAMP ÉLECTRIQUE AUX EXTRÉMITÉS D’UNE GOUTTELETTE D’EAU EN DEFORMATION SUR UNE SURFACE PLANE

B – Sujets de thèse de Doctorat/Ph.D. :

Sujet 1 : Stabilité dynamique d’un micro-réseau composée de plusieurs génératrices synchrones et asynchrones : modélisation et simulation.

Sujet 2 : Modélisation d’une mini-centrale hydraulique constituée d’une génératrice asynchrone débitant dans un réseau public et située sur une petite rivière.

Sujet 3 : Élaboration d’un système expert permettant la planification à long terme de la production et distribution de l’énergie électrique au Cameroun et dans les pays de la CEMAC.