Estimation des paramètres par la méthode de régression rigide combinée avec l'analyse des paramètres statistiques pour l'interprétation des mesures de résistivités apparentes des modèles de sol à n-couches

Lorsque le sol présente plus que deux couches les calculs analytiques de la résistivité deviennent rapidement exorbitants et l'interprétation des mesures de cette résistivité devient plus difficile. Par conséquent, le développement d'une nouvelle méthode de calcul, pour que l'étude en question soit économique et faisable, s'avère nécessaire. L'objectif essentiel de cette thèse est de faire l'interprétation de mesures de résistivité apparente qui consiste à déterminer un modèle du sol multicouche correspondant au profil de résistivité obtenu par les mesures au chantier. Deux méthodes sont proposées: La première méthode commence par l'identification de l'expression analytique de la transformée de la résistivité théorique "Ta" du potentiel "V" de Stefanesco pour un modèle du sol multicouche. La résistivité apparente "Pam" est mesurée au chantier à un incrément de mesure (∆x) constant. Par le théorème de Shannon nous obtenons la série des coefficients du filtre par la convolution numérique de la fonction de Bessel de l'argument exponentiel avec la fonction SA de l'argument approprié. La transformée mesurée "Tm" de la résistivité peut être facilement dérivée des données expérimentales par l'application de la théorie des filtres linéaires. La procédure pour trouver le minimum des écarts entre les valeurs théoriques de Ta et les valeurs expérimentales Tm est décrite. Elle est basée sur la méthode de Levenberg-Marquardt et les méthodes statistiques. Enfin, nous avons procédé à la simulation de certains modèles théoriques et expérimentaux afin de valider la méthode. La deuxième méthode consiste à dériver les équations théoriques pour produire les courbes standard de la résistivité apparente des modèles du sol à plusieurs couches horizontales. Pour des paramètres connus de la terre, la distribution apparente de la résistivité peut être calculée efficacement par cette méthode. Nous présentons le profil de la résistivité apparente calculée pour un nombre arbitraire de couches. La validation de la méthode présentée est réalisée par une comparaison aux méthodes existantes sur un sol de trois à cinq couches. De plus, la détermination des paramètres électriques de mise à la terre pour un sol N-couches (les résistivités et les épaisseurs) est faite par la même méthode d'inversion, à savoir celle de Levenberg-Marquardt

Instantaneous electromagnetic torque components in synchronous motors fed by load-commutated inverters

This paper proposes time-domain analytical expressions of the instantaneous pulsating torque components in a synchronous machine air gap when supplied by a load-commutated-inverter (LCI) system. The LCI technology is one of the most used variable frequency drives when very high power and low speed are required in applications such as pipeline recompression and decompression, as well as liquefied natural gas compression. In such applications, synchronous motors are used because of their high efficiency resulting from a separated supply of the current to their rotor through the excitation circuit. These applications usually have long and flexible shafts, which are very sensitive to torsional vibration excitation when their natural frequencies interact with any external torque applied to the shaft. A torsional analysis is required by international standards to assess the survivability of the shaft through the overall speed range of the motor. Therefore, the magnitude and frequencies of the motor air-gap torque are needed for such evaluation. The proposed developments are supported by numerical simulations of LCI systems in a large range of operation range. From the simulation results, torque harmonic families are derived and expressed in a parametric form, which confirm the accuracy of the proposed relationship

Wind Turbine Condition Monitoring: State-of-the-Art Review, New Trends, and Future Challenges

As the demand for wind energy continues to grow at exponential rates, reducing operation and maintenance (OM) costs and improving reliability have become top priorities in wind turbine (WT) maintenance strategies. In addition to the development of more highly evolved WT designs intended to improve availability, the application of reliable and cost-effective condition-monitoring (CM) techniques offers an efficient approach to achieve this goal. This paper provides a general review and classification of wind turbine condition monitoring (WTCM) methods and techniques with a focus on trends and future challenges. After highlighting the relevant CM, diagnosis, and maintenance analysis, this work outlines the relationship between these concepts and related theories, and examines new trends and future challenges in the WTCM industry. Interesting insights from this research are used to point out strengths and weaknesses in today’s WTCM industry and define research priorities needed for the industry to meet the challenges in wind industry technological evolution and market growth

Development of equivalent electric circuit model for darrieus-type vertical axis wind turbine rotor using mechanic - Electric analogy approach

Models are crucial in the engineering design process because they can be used for both the optimisation of design parameters and the prediction of performance. Thus, models can significantly reduce design, development and optimisation costs. This paper presents the construction process of a novel equivalent electrical model for Darrieus-type vertical axis wind turbines (DTVAWTs). Physical concepts and theoretical formulations underpinning the development of the model are addressed. The proposed model was built from the mechanical description given by the Paraschivoiu double-multiple streamtube model and is based on the analogy between mechanical and electrical circuits. After highlighting the working principle of the DTVAWT, the step-by-step development of the model is presented. For assessment purposes, simulations of aerodynamic characteristics and those of corresponding electrical components are performed and compared

Basis of theoretical formulations for new approach for modelling darrieus-type vertical axis wind turbine rotors using electrical equivalent circuit analogy

Models are crucial in the engineering design process because they can be used for both the optimisation of design parameters and the prediction of performance. Thus, models can significantly reduce design, development and optimisation costs. This paper establishes bases that can underlie the development of a novel equivalent electrical model for Darrieus-type vertical axis wind turbines (DTVAWTs). A brief review of existing models underscores the necessity of a new approach in modelling of DTVAWT. This work also addresses the physical concepts and theoretical formulations that can underpin the development of the model. After highlighting the working principle of the DTVAWT, the mechanic-electric analogy approach for the new model is presented. The paper ends with presentation of key lines of the theoretical formulation for the development of the new model