FR3041763A1

FR3041763A1 - METHOD FOR DETECTING A FAULT IN AN AC ELECTRIC MACHINE

Info

Publication number: FR3041763A1
Application number: FR1559140A
Authority: FR
Inventors: Jean-Francois Brudny; Fabrice Morganti; Jean-Philippe Lecointe
Original assignee: Universite dArtois
Current assignee: Universite dArtois
Priority date: 2015-09-28
Filing date: 2015-09-28
Publication date: 2017-03-31

Abstract

L'invention concerne un procédé de détection d'un défaut d'une machine électrique à courant alternatif comportant des premier et deuxième enroulements statoriques identiques, en fonctionnement, ledit procédé comportant les étapes successives suivantes : A) étermination, à l'arrêt et de préférence à température ambiante, d'une fréquence de résonance de référence des premier et deuxième enroulements, ladite fréquence de résonance de référence étant supérieure à 100 kHz ; B) détermination, en fonctionnement, de première et deuxième fréquences de résonance des premier et deuxième enroulements, respectivement, à proximité de la fréquence de résonance de référence ; C) comparaison des première et deuxième fréquences de résonance et, si la différence entre lesdites première et deuxième fréquences de résonnance est supérieure à un seuil, fourniture d'une information pour signaler un défaut ; D) arrêt et refroidissement de la machine électrique, puis comparaison des premier et deuxième enroulements afin de déterminer si l'un desdits premier et deuxième enroulements est à l'origine du défaut.The invention relates to a method for detecting a fault of an AC electric machine comprising first and second identical stator windings, in operation, said method comprising the following successive steps: A) determination, shutdown and preferably at ambient temperature, a reference resonant frequency of the first and second windings, said reference resonance frequency being greater than 100 kHz; B) determining, in operation, first and second resonant frequencies of the first and second windings, respectively, in the vicinity of the reference resonant frequency; C) comparing the first and second resonant frequencies and, if the difference between said first and second resonant frequencies is greater than a threshold, providing information to signal a fault; D) stopping and cooling the electric machine, then comparing the first and second windings to determine if one of said first and second windings is causing the fault.

Description

Procédé de détection d’un défaut dans une machine électrique AC Domaine techniqueMethod of detecting a fault in an AC electric machine Technical field

La présente invention concerne un procédé de détection d’un défaut affectant une machine électrique à courant alternatif (AC) et un dispositif pour la mise en œuvre d'un tel procédé.The present invention relates to a method for detecting a fault affecting an AC electric machine and a device for implementing such a method.

Etat de la techniqueState of the art

Les composants d’une machine électrique AC sont de diverses natures : électrique, magnétique, diélectrique ou mécanique. Us subissent un vieillissement qui peut être à l'origine de leur dégradation. Cette dégradation affecte la répartition, initialement équilibrée, des courants qui circulent dans les enroulements portés par les armatures statorique et rotorique, et de ce fait, la répartition du champ magnétique. Cette dégradation peut donc non seulement perturber le fonctionnement de la machine mais aussi conduire à des dégradations irréversibles nécessitant l'arrêt de la machine et son remplacement.The components of an AC electric machine are of various types: electrical, magnetic, dielectric or mechanical. They undergo aging which can be at the origin of their degradation. This degradation affects the initially balanced distribution of the currents flowing in the windings carried by the stator and rotor armatures, and thus the distribution of the magnetic field. This degradation can therefore not only disturb the operation of the machine but also lead to irreversible damage requiring the stopping of the machine and its replacement.

Pour surveiller le fonctionnement d’une machine électrique AC, on distingue deux méthodes :To monitor the operation of an AC electric machine, two methods are distinguished:

La première méthode, invasive, consiste à insérer des capteurs au sein de la machine, ce qui en augmente son coût et pose problème en cas de défaillance d'un capteur.The first method, invasive, involves inserting sensors into the machine, which increases its cost and is problematic in the event of a sensor failure.

La seconde méthode, non invasive, repose sur le suivi d'un indicateur résultant d’une analyse de signaux prélevés, en particulier de signaux électriques, magnétiques, vibratoires, thermiques, ou mécaniques. Plus précisément, on compare la signature relevée à un instant donné à une signature de référence d’une machine de référence saine évoluant dans les mêmes conditions que la machine surveillée. La signature peut en particulier correspondre à un contenu spectral, une variance ou une évolution temporelle.The second method, non-invasive, relies on the monitoring of an indicator resulting from an analysis of collected signals, in particular electrical, magnetic, vibratory, thermal, or mechanical signals. More precisely, the signature recorded at a given time is compared with a reference signature of a sound reference machine operating under the same conditions as the monitored machine. The signature may in particular correspond to a spectral content, a variance or a temporal evolution.

Pour être fiable, la comparaison doit se fonder sur des signatures évaluées dans des conditions d'utilisation similaires, ce qui est parfois difficile à obtenir.To be reliable, the comparison must be based on signatures evaluated under similar conditions of use, which is sometimes difficult to obtain.

En outre, la définition de "machine saine" est subjective. Il existe donc un risque de mauvaise interprétation.In addition, the definition of "healthy machine" is subjective. There is therefore a risk of misinterpretation.

Il existe donc un besoin pour un procédé de détection non invasif permettant de répondre, au moins partiellement, aux problèmes susmentionnés.There is therefore a need for a non-invasive detection method to address, at least partially, the aforementioned problems.

Un but de l'invention est de répondre à ce besoin. Résumé de l’inventionAn object of the invention is to meet this need. Summary of the invention

Selon l'invention, on atteint ce but au moyen d'un procédé de détection d’un défaut d'une machine électrique à courant alternatif en fonctionnement et comportant des premier et deuxième enroulements statoriques identiques, ledit procédé comportant les étapes successives suivantes : A) détermination, à l’arrêt et de préférence à température ambiante, d’une fréquence de résonance de référence des premier et deuxième enroulements, ladite fréquence de résonance de référence étant supérieure à 100 kHz ; B) détermination, en fonctionnement, de première et deuxième fréquences de résonance des premier et deuxième enroulements, respectivement, à proximité de la fréquence de résonance de référence ; C) comparaison, en fonctionnement, des première et deuxième fréquences de résonance et, si la différence entre lesdites première et deuxième fréquences de résonnance est supérieure à un seuil, fourniture d’une information pour signaler un défaut ; D) optionnellement, arrêt et refroidissement de la machine électrique, de préférence jusqu’à la température ambiante, de manière à faire disparaître tout point chaud, puis comparaison des premier et deuxième enroulements afin de déterminer si l’un desdits premier et deuxième enroulements est à l’origine du défaut. A des hautes fréquences, il n'est pas possible de modéliser facilement le comportement d’un enroulement. Les inventeurs ont cependant découvert que la différence entre des première et deuxième fréquences de résonance à hautes fréquences permet, de manière non invasive et sans interrompre obligatoirement la circulation du courant électrique dans lesdits enroulements, de détecter un écart de températures entre les premier et deuxième enroulements. Or un défaut affectant une machine électrique AC se manifeste classiquement par l’apparition de points chauds qui modifient l’écart de températures entre les premier et deuxième enroulements.According to the invention, this object is achieved by means of a method for detecting a fault of an AC electric machine in operation and comprising first and second identical stator windings, said method comprising the following successive steps: ) determining, at a standstill and preferably at ambient temperature, a reference resonant frequency of the first and second windings, said reference resonant frequency being greater than 100 kHz; B) determining, in operation, first and second resonant frequencies of the first and second windings, respectively, in the vicinity of the reference resonant frequency; C) comparing, in operation, the first and second resonant frequencies and, if the difference between said first and second resonant frequencies is greater than a threshold, providing information to signal a fault; D) optionally, stopping and cooling the electric machine, preferably to room temperature, so as to remove any hot spot, then comparing the first and second windings to determine if one of said first and second windings is at the origin of the defect. At high frequencies, it is not possible to easily model the behavior of a winding. The inventors have however discovered that the difference between first and second high frequency resonance frequencies makes it possible, non-invasively and without necessarily interrupting the flow of electric current in said windings, to detect a temperature difference between the first and second windings. . However, a fault affecting an AC electric machine is conventionally manifested by the appearance of hot spots that change the temperature difference between the first and second windings.

Comme on le verra plus en détail dans la suite de la description, l’invention permet de surveiller une évolution de cet écart, et donc de détecter l’apparition d’un défaut. Avantageusement, la recherche d'une fréquence de résonance haute fréquence est possible sans pratiquement modifier le fonctionnement de la machine électrique.As will be seen in more detail in the remainder of the description, the invention makes it possible to monitor an evolution of this difference, and thus to detect the appearance of a defect. Advantageously, the search for a high frequency resonance frequency is possible without practically modifying the operation of the electric machine.

Le procédé peut être mis en œuvre sans modification du dispositif d’alimentation de la machine électrique, en particulier sans devoir insérer une capacité en série avec les enroulements, comme cela est imposé pour rechercher une fréquence de résonance à basse fréquence.The method can be implemented without modification of the power supply device of the electrical machine, in particular without having to insert a capacitance in series with the windings, as is required to search for a low frequency resonance frequency.

Avantageusement, un procédé selon l'invention est applicable à toute machine électrique AC comportant au moins deux enroulements, indépendamment de son alimentation.Advantageously, a method according to the invention is applicable to any AC electric machine comprising at least two windings, regardless of its power supply.

De préférence, le procédé comporte encore une ou plusieurs des caractéristiques optionnelles suivantes : en fonctionnement normal (en l’absence de défaut), les premier et deuxième enroulements sont soumis à des températures identiques ; la fréquence de résonance de référence est une fréquence de résonance série ; la fréquence de résonance de référence est supérieure à 300 kHz, à 500 kHz, à 800 kHz, de préférence supérieure à 1 MHz, de préférence supérieure à 10 MHz ou à 20 MHz ; le rapport fr7fBF est supérieur à 1000, supérieur à 5000, supérieur à 10 000, supérieur à 15 000, de préférence supérieur à 20 000, fr* désignant la fréquence de résonance de référence, et Îbf désignant la fréquence de la tension d’alimentation des premier et deuxième enroulements de la machine électrique testée, en dehors des opérations de l’étape B) ; à l’étape B), on applique aux bornes du premier enroulement et du deuxième enroulement de la machine électrique testée, de préférence successivement, des première et deuxième tensions de test pendant des première et deuxième fenêtres de mesure, respectivement, les fréquences, dites « fréquences de test », des première et deuxième tensions de test étant à proximité de la fréquence de résonance de référence, et on fait évoluer les fréquences de test à proximité de la fréquence de résonance de référence jusqu’à ce qu’elles soient égales à une fréquence de résonnance pour le premier enroulement et le deuxième enroulement, respectivement ; de préférence, chaque fréquence de test est supérieure à 100 kHz, de préférence supérieure à 300 kHz, à 500 kHz, à 800 kHz, à 1 MHz, de préférence supérieure à 5 MHz, de préférence supérieure à 10 MHz, de préférence encore supérieure à 15 MHz ou à 20 MHz ; les enroulements statoriques de la machine testée sont alimentés, en dehors des fenêtres de mesure, par un système polyphasé de tensions, de préférence triphasé ; les première et deuxième fenêtres de mesure sont séparées d’une durée supérieure ou égale, de préférence égale à une demi-période de la tension d’alimentation des premier et deuxième enroulements ; les premier et deuxième enroulements sont disposés en étoile ou en triangle avec un troisième enroulement ; la tension aux bornes du premier et/ou deuxième enroulement passe par zéro pendant la première et/ou deuxième fenêtre de mesure, respectivement ; chaque fenêtre de mesure s'étend sur une durée inférieure au vingtième de la période de la tension d'alimentation des premier et deuxième enroulements ; en particulier lorsque la fréquence de la tension d’alimentation des premier et deuxième enroulements est d’environ 50Hz, chaque fenêtre de mesure s'étend sur une durée inférieure à 1000 microsecondes, de préférence inférieure à 100 microsecondes, de préférence à 50 microsecondes, à 30 microsecondes, ou à 20 microsecondes ; la machine électrique est choisie dans le groupe formé par les moteurs électriques, synchrones ou asynchrones, les alternateurs, les turbo-alternateurs, et les machines électriques fonctionnant à vitesse variable mettant en œuvre un variateur de vitesse (type onduleur à modulation de largeurs d'impulsions). L'invention peut être en particulier mise en œuvre pour des machines électriques de systèmes motorisés industriels, de générateurs de production d'énergie, notamment de turbo-alternateurs ou de générateurs hydroélectriques, d'éoliennes, de véhicules, notamment ferroviaires ou aéronautiques, ou de protection des réseaux, notamment de transformateurs.Preferably, the method also comprises one or more of the following optional features: in normal operation (in the absence of a fault), the first and second windings are subjected to identical temperatures; the reference resonance frequency is a series resonance frequency; the reference resonant frequency is greater than 300 kHz, 500 kHz, 800 kHz, preferably greater than 1 MHz, preferably greater than 10 MHz or 20 MHz; the ratio fr7fBF is greater than 1000, greater than 5000, greater than 10,000, greater than 15,000, preferably greater than 20,000, fr * denoting the reference resonance frequency, and βf denoting the frequency of the supply voltage first and second windings of the tested electrical machine, apart from the operations of step B); in step B), first and second windings of the tested electrical machine, preferably successively, first and second test voltages are applied to the first and second measuring windows, respectively, the frequencies, "Test frequencies", first and second test voltages being close to the reference resonant frequency, and the test frequencies are changed near the reference resonant frequency until they are equal at a resonant frequency for the first winding and the second winding, respectively; preferably, each test frequency is greater than 100 kHz, preferably greater than 300 kHz, 500 kHz, 800 kHz, 1 MHz, preferably greater than 5 MHz, preferably greater than 10 MHz, more preferably greater at 15 MHz or 20 MHz; the stator windings of the machine under test are fed, outside the measurement windows, by a polyphase system of voltages, preferably three-phase; the first and second measurement windows are separated by a duration greater than or equal to, preferably equal to half a period of the supply voltage of the first and second windings; the first and second windings are arranged in a star or in a triangle with a third winding; the voltage across the first and / or second windings goes through zero during the first and / or second measurement window, respectively; each measurement window extends over a period less than twentieth of the period of the supply voltage of the first and second windings; in particular when the frequency of the supply voltage of the first and second windings is approximately 50 Hz, each measurement window extends over a duration of less than 1000 microseconds, preferably less than 100 microseconds, preferably 50 microseconds, at 30 microseconds, or at 20 microseconds; the electric machine is selected from the group consisting of electric motors, synchronous or asynchronous, alternators, turbo-alternators, and electric machines operating at variable speed using a variable speed drive (inverter type modulation widths). pulses). The invention can be implemented in particular for electric machines of industrial motorized systems, generators of energy production, in particular of turbo-alternators or of hydroelectric generators, wind turbines, vehicles, notably railway or aeronautical vehicles, or protecting networks, especially transformers.

Dans un mode de réalisation, la machine électrique n’est pas alimentée par l'intermédiaire d'un transformateur ou d'un variateur de vitesse.In one embodiment, the electric machine is not powered via a transformer or a variable speed drive.

Dans un mode de réalisation, le procédé comporte les étapes successives suivantes : A') détermination, à l’arrêt et de préférence à température ambiante, d’une fréquence de résonance de référence de premier, deuxième et troisième enroulements identiques, ladite fréquence de résonance de référence étant supérieure à 100 kHz ; B') détermination, en fonctionnement, de première, deuxième et troisième fréquences de résonance des premier, deuxième et troisième enroulements, respectivement, à proximité de la fréquence de résonance de référence ; C') comparaison des première, deuxième et troisième fréquences de résonance et fourniture d’une information relative aux différences entre lesdites première, deuxième et troisième fréquences de résonance, et de préférence signalement de toute différence entre deux des première, deuxième et troisième fréquences de résonance supérieure à un seuil ; D') optionnellement, arrêt et refroidissement de la machine électrique, de préférence jusqu’à la température ambiante, de manière à faire disparaître tout point chaud, puis comparaison des premier, deuxième et troisième enroulements afin de déterminer si l’un desdits premier, deuxième et troisième enroulements est à l’origine du défaut.In one embodiment, the method comprises the following successive steps: A ') determination, at standstill and preferably at ambient temperature, of a reference resonant frequency of first, second and third identical windings, said frequency of reference resonance being greater than 100 kHz; B ') determining, in operation, first, second and third resonant frequencies of the first, second and third windings, respectively, in the vicinity of the reference resonant frequency; C ') comparing the first, second and third resonance frequencies and providing information relating to the differences between said first, second and third resonant frequencies, and preferably signaling any difference between two of the first, second and third resonant frequencies; resonance greater than a threshold; D ') optionally, stopping and cooling the electric machine, preferably to room temperature, so as to remove any hot spot, then comparing the first, second and third windings to determine if one of said first, second and third windings is causing the fault.

Les étapes A'), B'), C') et D') peuvent présenter une ou plusieurs des caractéristiques des étapes A), B), C) et D), respectivement.Steps A '), B'), C ') and D') may have one or more of the characteristics of steps A), B), C) and D), respectively.

La mise en œuvre d’un procédé selon l’invention avec au moins trois enroulements permet avantageusement de localiser l’enroulement subissant l’effet d’un point chaud, et donc de localiser ce défaut, par exemple la défaillance de cet enroulement. L’invention concerne aussi un dispositif d’injection pour évaluer, à l’étape B) ou B’) d’un procédé selon l’invention, la fréquence de résonnance d’un enroulement, le dispositif d’injection comportant : un générateur comportant : - un modulateur apte à générer une tension modulante vm présentant une valeur variable dans le temps ; - un oscillateur contrôlé par la tension modulante vm, apte à générer une tension de test vhf d’amplitude constante et à une fréquence de test tW variable sur la plage [fHFmin-fHFmax] en fonction de la valeur de la tension modulante ; - un interrupteur principal apte à sélectivement commander ledit générateur ; - un module de commande apte à fermer ledit interrupteur principal pendant une fenêtre de mesure Δί, la fenêtre de mesure At étant adaptée pour que la fréquence de test Îhf parcourt une plage [fHFmin-fHFmax] sous l’effet de la variation de la valeur de la tension modulante, la fréquence de test minimale fHFmin étant supérieure à 100 kHz, la fenêtre de mesure Δΐ incluant de préférence un passage par zéro de la tension d'alimentation vbf de l'enroulement ; un module de mesure de l’amplitude de la composante HF du courant parcourant l'enroulement pendant ladite fenêtre de mesure ; un détecteur de crête apte à déterminer - un instant tr auquel la courbe enveloppe de l’amplitude de la composante HF du courant mesuré par ledit module de mesure est à un maximum ; - la valeur Vmr de la tension modulante vm audit instant tr ; - la fréquence de test tW correspondant à ladite valeur Vmr de la tension modulante audit instant tr.The implementation of a method according to the invention with at least three windings advantageously makes it possible to locate the winding undergoing the effect of a hot spot, and thus to locate this defect, for example the failure of this winding. The invention also relates to an injection device for evaluating, in step B) or B ') of a method according to the invention, the resonance frequency of a winding, the injection device comprising: a generator comprising: - a modulator capable of generating a modulating voltage vm having a variable value over time; an oscillator controlled by the modulating voltage vm, able to generate a test voltage vhf of constant amplitude and at a variable test frequency tW over the range [fHFmin-fHFmax] as a function of the value of the modulating voltage; a main switch capable of selectively controlling said generator; a control module capable of closing said main switch during a measuring window Δί, the measuring window At being adapted so that the test frequency Îhf travels in a range [fHFmin-fHFmax] under the effect of the variation of the value the modulating voltage, the minimum test frequency fHFmin being greater than 100 kHz, the measuring window Δΐ preferably including a zero crossing of the supply voltage vbf of the winding; a module for measuring the amplitude of the RF component of the current flowing through the winding during said measurement window; a peak detector capable of determining - an instant tr at which the envelope curve of the amplitude of the RF component of the current measured by said measurement module is at a maximum; the value Vmr of the modulating voltage vm at instant tr; the test frequency tW corresponding to said value Vmr of the modulating voltage at said instant tr.

Cette dernière fréquence de test est une fréquence de résonance de l’enroulement considéré.This last test frequency is a resonant frequency of the considered winding.

De préférence, le dispositif d’injection comporte encore une ou plusieurs des caractéristiques optionnelles suivantes : le dispositif d’injection comporte un multiplexeur commandant successivement des injections de tensions de test dans le premier enroulement puis dans le deuxième enroulement, puis, de préférence, dans un troisième enroulement, à proximité de la fréquence de résonance de référence, afin d’évaluer des première, deuxième et de préférence troisième fréquences de résonance des premier, deuxième et de préférence troisième enroulements, respectivement, à proximité de la fréquence de résonance de référence ; le dispositif d’injection comporte un module de comparaison apte comparer lesdites première, deuxième et de préférence troisième fréquences de résonance, de préférence apte à mettre en œuvre une étape C) ou C') ; la plage [fHFmin-fHFmax] inclut la fréquence de résonance de référence ; la fréquence fomin est de préférence supérieure à 300 kHz, à 500 kHz, à 800 kHz, 1 MHz, de préférence supérieure à 5 MHz, de préférence supérieure à 10 MHz, de préférence encore supérieure à 15 MHz ou à 20 MHz ; le module de commande est configuré pour prévoir et/ou détecter un passage par zéro de la tension d'alimentation de l'enroulement considéré, et pour fermer et maintenir fermé finterrupteur principal pendant une fenêtre de mesure Δί incluant ledit passage à zéro ; le dispositif d’injection comporte des premier et deuxième fils de connexion permettant de connecter des première et deuxième bornes du générateur à des première et deuxième bornes de l'enroulement considéré, respectivement, une capacité étant insérée dans au moins un, de préférence dans chacun desdits fils de connexion ; la fenêtre de mesure s'étend sur une durée supérieure à 1,5 fois, de préférence deux fois la durée nécessaire pour que la fréquence de test Îhf parcourt une plage [fHFmin- Îh F rnax] , la fenêtre de mesure de mesure s'étend sur une durée inférieure à 100 microsecondes. L’invention concerne aussi une machine choisie dans le groupe constitué des machines électriques de systèmes motorisés industriels, des générateurs de production d'énergie, notamment des turbo-altemateurs ou des générateurs hydroélectriques, des éoliennes, des véhicules, notamment ferroviaires ou aéronautiques, ou de protection des réseaux, notamment de transformateurs, ladite machine électrique comportant un dispositif d’injection selon l’invention.Preferably, the injection device also comprises one or more of the following optional features: the injection device comprises a multiplexer successively controlling injections of test voltages in the first winding and then in the second winding, and then, preferably, in a third winding, close to the reference resonant frequency, for evaluating first, second and preferably third resonant frequencies of the first, second and preferably third windings, respectively, in the vicinity of the reference resonant frequency ; the injection device comprises a comparison module able to compare said first, second and preferably third resonance frequencies, preferably capable of implementing a step C) or C '); the range [fHFmin-fHFmax] includes the reference resonance frequency; the fomin frequency is preferably greater than 300 kHz, 500 kHz, 800 kHz, 1 MHz, preferably greater than 5 MHz, preferably greater than 10 MHz, more preferably greater than 15 MHz or 20 MHz; the control module is configured to predict and / or detect a zero crossing of the supply voltage of the considered winding, and to close and maintain closed main switch during a measuring window Δί including said zero crossing; the injection device comprises first and second connection wires for connecting first and second terminals of the generator to first and second terminals of the respective winding, respectively, a capacitor being inserted in at least one, preferably in each said connection wires; the measurement window extends over a time greater than 1.5 times, preferably twice the time necessary for the test frequency Îhf to travel in a range [fHFmin-Îh F rnax], the measurement measurement window s' extends for less than 100 microseconds. The invention also relates to a machine selected from the group consisting of electrical machines of industrial motorized systems, generators of energy production, in particular turbo-alternators or hydroelectric generators, wind turbines, vehicles, notably railway or aeronautical, or protection of networks, especially transformers, said electric machine comprising an injection device according to the invention.

Brève description des figures D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront encore à la lecture de la description détaillée qui va suivre, et à l'examen du dessin annexé, dans lequel la figure 1 représente, schématiquement, un dispositif d’injection selon l'invention ; la figure 2a représente, schématiquement, une modélisation d’un enroulement soumis à une tension Basse Fréquence ; la figure 2b représente, schématiquement, une modélisation d’un enroulement soumis à une tension Haute Fréquence, les inductances et résistances qui apparaissent sur le schéma de la figure 2b étant beaucoup plus faibles que celles qui apparaissent sur le schéma de la figure 2a ; la figure 3 représente, en fonction de la fréquence HF de la tension appliquée à un enroulement, le module de l'impédance (courbes pleines) et l’argument de l'impédance (courbes en traits interrompus), pour deux températures Ti (trait fin) et J2 (trait gras) ; la figure 4 représente un exemple d’application d’un procédé selon l’invention à une machine électrique triphasée ; la figure 5 représente un exemple de signal modulant vm et la courbe enveloppe de l'amplitude de la composante HF du courant iio qui parcourt un enroulement 10. DéfinitionsBRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES Other features and advantages of the invention will become apparent on reading the detailed description which follows, and on examining the appended drawing, in which FIG. 1 schematically represents an injection device. according to the invention; Figure 2a shows, schematically, a modeling of a winding subjected to a low frequency voltage; FIG. 2b represents, schematically, a modeling of a winding subjected to a High Frequency voltage, the inductances and resistances which appear in the diagram of FIG. 2b being much smaller than those which appear in the diagram of FIG. 2a; FIG. 3 represents, as a function of the RF frequency of the voltage applied to a winding, the modulus of the impedance (solid curves) and the impedance argument (dashed lines), for two temperatures Ti (line end) and J2 (bold line); FIG. 4 represents an example of application of a method according to the invention to a three-phase electric machine; FIG. 5 represents an example of a modulating signal vm and the envelope curve of the amplitude of the HF component of the current i 10 running through a winding.

Une "fréquence de résonance" est une fréquence qui permet d'annuler la partie imaginaire d'une impédance.A "resonance frequency" is a frequency that makes it possible to cancel the imaginary part of an impedance.

Une fréquence de résonance "de référence" est une fréquence de résonance mesurée à une température déterminée, par exemple 20°C.A "reference" resonance frequency is a resonance frequency measured at a predetermined temperature, for example 20 ° C.

Par "haute fréquence", on entend une fréquence supérieure à 100 kHz. Les fréquences de résonance sont des hautes fréquences pour un enroulement à l'échelle de la fréquence fondamentale des signaux d'alimentation.By "high frequency" is meant a frequency greater than 100 kHz. The resonance frequencies are high frequencies for winding at the fundamental frequency scale of the power signals.

La composante haute fréquence ou « HF » du courant parcourant un enroulement ou de la tension aux bornes de l’enroulement est la partie de ce courant ou de cette tension, respectivement, provenant du dispositif d’injection.The high frequency component or "HF" of the current flowing through a winding or voltage across the winding is the portion of that current or voltage, respectively, from the injection device.

Deux exemplaires d’un modèle de machine électrique produit en plusieurs exemplaires, classiquement produit en série, comme la « machine électrique de référence » et la machine électrique « testée » (objet de l’étape B)) sont dits «du même type». Deux machines électriques du même type sont donc identiques. Deux pièces, par exemple deux enroulements, de ces deux machines électriques, respectivement, qui sont identiques et agencées de la même façon, sont dites « correspondantes ». De manière générale, l'enroulement objet de l’étape B) de la machine testée n'est donc pas celui objet de l'étape A) (enroulement "de référence"), mais ces deux enroulements, qui se correspondent, appartiennent à des machines électriques du même type.Two copies of a model of electric machine produced in several copies, conventionally produced in series, as the "electrical reference machine" and the electrical machine "tested" (object of step B)) are said to be "of the same type" . Two electric machines of the same type are therefore identical. Two pieces, for example two windings, of these two electrical machines, respectively, which are identical and arranged in the same way, are called "corresponding". In general, the winding object of step B) of the tested machine is therefore not the object of step A) ("reference" winding), but these two windings, which correspond, belong to electrical machines of the same type.

Une fréquence de résonance fr à une température de mesure est dite « à proximité d’une fréquence de résonance de référence, fr* » si, lorsque ladite température de mesure est amenée à la température de référence à laquelle ladite fréquence de résonance de référence a été mesurée, elle tend à rejoindre ladite fréquence de résonance de référence. Si l'enroulement considéré est dans le même état que l'enroulement de référence correspondant, ladite fréquence de résonnance rejoint ladite fréquence de résonnance de référence.A resonance frequency fr at a measurement temperature is said to be "close to a reference resonance frequency, fr *" if, when said measurement temperature is brought to the reference temperature at which said reference resonance frequency has has been measured, it tends to join said reference resonant frequency. If the winding considered is in the same state as the corresponding reference winding, said resonance frequency joins said reference resonance frequency.

En pratique, la fréquence de résonance est recherchée dans une plage de fréquences incluant la fréquence de résonance de référence et dont la largeur est déterminée pour qu’elle ne contienne qu’une seule fréquence de résonance. L’homme du métier sait déterminer les différentes fréquences de résonance d’un enroulement. Ces fréquences de résonance sont suffisamment écartées les unes des autres au regard des évolutions, normales ou non, liées à la température.In practice, the resonant frequency is sought in a frequency range including the reference resonance frequency and whose width is determined so that it contains only one resonance frequency. The person skilled in the art knows how to determine the different resonance frequencies of a winding. These resonant frequencies are sufficiently separated from each other with respect to changes, normal or otherwise, related to the temperature.

Le courant Îbf, la tension vbf et la fréquence Îbf du signal d’alimentation d’un enroulement de la machine électrique testée en fonctionnement ne sont sensiblement pas affectées par le signal HF injecté pour évaluer, à l’étape B), la fréquence de résonnance dudit enroulement. vbf désigne la tension d'alimentation Basse Fréquence d’un enroulement.Current βf, voltage vbf and frequency βf of the power supply signal of a winding of the electrical machine tested in operation are not substantially affected by the injected HF signal to evaluate, in step B), the frequency of resonance of said winding. vbf is the Low Frequency supply voltage of a winding.

Par "comprenant un", "comportant un", ou "présentant un", il faut comprendre, sauf indication contraire, "comportant au moins un". En particulier, un procédé selon l'invention s'applique à toute machine électrique comportant au moins deux enroulements. Cependant, de préférence, une machine électrique selon l’invention comporte plus de deux enroulements, et de préférence comporte exactement trois ou un multiple de trois enroulements.By "comprising a", "comprising a", or "having a", it is to be understood, unless otherwise indicated, "comprising at least one". In particular, a method according to the invention applies to any electrical machine having at least two windings. However, preferably, an electric machine according to the invention has more than two windings, and preferably has exactly three or a multiple of three windings.

Description détailléedetailed description

Un enroulement en haute fréquence se caractérise par un schéma équivalent comportant des résistances, des capacités et des inductances, auxquelles il convient d'ajouter les mutuelles inductances entre les différentes spires qui constituent l'enroulement.A high-frequency winding is characterized by an equivalent diagram comprising resistors, capacitors and inductances, to which must be added the mutual inductances between the different turns which constitute the winding.

De nombreux paramètres peuvent cependant influencer ces éléments, et donc l'impédance d'un enroulement, en particulier la géométrie de l'enroulement, la qualité de l'isolant enrobant le fil électrique de l'enroulement, et en particulier sa permittivité, la perméabilité relative au fer autour duquel l'enroulement est classiquement enroulé, l'effet de peau, les phénomènes de dilatation, et la température de l'enroulement. A la fréquence d'alimentation qui est typiquement de quelques dizaines de Hertz, ce qui correspond à une basse fréquence, les effets capacitifs sont pratiquement inexistants et l'enroulement peut alors être modélisé facilement, comme illustré sur la figure 2a.Many parameters can however influence these elements, and therefore the impedance of a winding, in particular the geometry of the winding, the quality of the insulation coating the winding wire, and in particular its permittivity, the permeability relative to the iron around which the winding is conventionally wound, the skin effect, the phenomena of expansion, and the temperature of the winding. At the supply frequency, which is typically a few tens of Hertz, which corresponds to a low frequency, the capacitive effects are practically non-existent and the winding can then be modeled easily, as illustrated in FIG. 2a.

Lorsqu’un signal à haute fréquence est injecté dans un enroulement, en particulier aux hautes fréquences de résonance, le comportement de l'enroulement pour ces fréquences est cependant difficile, voire impossible à modéliser. En particulier, si, à basse fréquence, les effets capacitifs sont pratiquement insignifiants, ils sont au contraire particulièrement significatifs à haute fréquence.When a high frequency signal is injected into a winding, in particular at high resonance frequencies, the behavior of the winding for these frequencies is however difficult or impossible to model. In particular, if, at low frequency, the capacitive effects are practically insignificant, they are on the contrary particularly significant at high frequency.

Par exemple, la figure 2b illustre une modélisation d'un enroulement sous une tension à haute fréquence. Dans un circuit comme celui représenté sur la figure 2b, l’enroulement n’est donc pas assimilable à une simple combinaison d’une résistance et d’une inductance comme en basse fréquence, et la partie réelle de l'impédance de l’enroulement ne s'identifie pas à une simple résistance. A haute fréquence, il n'existe donc pas de loi simple permettant de modéliser un enroulement.For example, Figure 2b illustrates a modeling of a winding under a high frequency voltage. In a circuit such as that shown in FIG. 2b, the winding is therefore not comparable to a simple combination of a resistor and an inductor, such as at low frequency, and the real part of the impedance of the winding. does not identify with mere resistance. At high frequency, there is therefore no simple law to model a winding.

Les inventeurs ont découvert qu'il existe, à haute fréquence, une relation entre une fréquence de résonance et la température interne de la machine électrique. Ils ont utilisé cette découverte pour détecter, en fonctionnement, un défaut qui se traduit par l'apparition d'un point chaud dans la machine ou pour détecter, à l'arrêt, à température ambiante, un vieillissement anormal d’un enroulement, et notamment du système d'isolation d’un enroulement.The inventors have discovered that there exists, at high frequency, a relationship between a resonant frequency and the internal temperature of the electric machine. They used this discovery to detect, in operation, a defect which results in the appearance of a hot spot in the machine or to detect, at a standstill, at ambient temperature, an abnormal aging of a winding, and in particular the insulation system of a winding.

La figure 3 illustre cette découverte. Elle représente, en fonction de la fréquence de la tension à haute fréquence appliquée à l'enroulement, le module de l'impédance (courbes en traits continus) et l'argument (courbes en traits interrompus) de l'impédance, qui définit le déphasage en HF entre la tension et le courant parcourant l'enroulement à deux températures Ti et T2, pour un moteur asynchrone de 4 kW.Figure 3 illustrates this discovery. It represents, as a function of the frequency of the high-frequency voltage applied to the winding, the impedance module (curves in continuous lines) and the argument (dashed lines) of the impedance, which defines the phase shift in HF between the voltage and the current flowing through the winding at two temperatures T1 and T2, for an asynchronous motor of 4 kW.

La température T2 est supérieure à la température Ti avec Ti de l'ordre de 20°C et T2 proche de 30°C. A température ambiante (20°C), la fréquence de résonance de référence fr*, qui correspond à un déphasage nul, a été mesurée à 20,375 MHz. On constate que la fréquence de résonance fr est d'autant plus faible que la température croît. Des mesures montrent que la hausse de la température Ti à T2 se traduit par une diminution de la fréquence de résonance de l'ordre de 220 kHz.The temperature T2 is greater than the temperature Ti with Ti of the order of 20 ° C and T2 close to 30 ° C. At room temperature (20 ° C), the reference resonance frequency fr *, which corresponds to a zero phase shift, was measured at 20.375 MHz. It is found that the resonant frequency fr is lower as the temperature increases. Measurements show that the increase of the temperature Ti to T2 results in a reduction of the resonance frequency of the order of 220 kHz.

Selon l’invention, la fréquence de résonance fri d’un premier enroulement 10, dite « première fréquence de résonance », n’est pas comparée aux fréquences de résonance que cet enroulement présentait dans le passé, mais comparée à la fréquence de résonance 62 d’un deuxième enroulement 11, dite « deuxième fréquence de résonance ».According to the invention, the resonance frequency fri of a first winding 10, referred to as the "first resonance frequency", is not compared with the resonance frequencies that this winding exhibited in the past, but compared with the resonant frequency 62 a second winding 11, called "second resonance frequency".

Les premier et deuxième enroulements étant identiques, l’écart normal entre les première et deuxième fréquences de résonance est sensiblement nul. L'étape A) est réalisée, de préférence en laboratoire, sur une machine électrique « de référence » du type de la machine électrique testée qui fera l'objet de l’étape B), en conditions d'exploitation. A l'étape A), on choisit une fréquence de résonance « de référence » d'enroulements de référence de la machine de référence correspondant aux premier et deuxième enroulements.The first and second windings being identical, the normal difference between the first and second resonance frequencies is substantially zero. Step A) is carried out, preferably in the laboratory, on a "reference" electrical machine of the type of the electrical machine tested which will be the subject of step B), under operating conditions. In step A), a "reference" resonant frequency of reference windings of the reference machine corresponding to the first and second windings is chosen.

La fréquence de résonance de référence est utilisée pour déterminer la plage de fréquences dans laquelle une fréquence de résonnance des premier et deuxième enroulements doit être recherchée. Elle est déterminée à une température de référence qui est par exemple la température ambiante (20°C).The reference resonance frequency is used to determine the frequency range in which a resonant frequency of the first and second windings is to be sought. It is determined at a reference temperature which is, for example, ambient temperature (20 ° C.).

La fréquence de résonance de référence fr*est de préférence supérieure à 300 kHz, à 500 kHz, à 800 kHz, à 1 MHz, de préférence supérieure à 5 MHz, de préférence supérieure à 10 MHz, de préférence encore supérieure à 15 MHz ou à 20 MHz. En effet, plus cette fréquence est élevée, moins le fonctionnement de la machine électrique testée sera perturbé et plus facile sera la mise en œuvre du dispositif d’injection.The reference resonant frequency fr * is preferably greater than 300 kHz, 500 kHz, 800 kHz, 1 MHz, preferably greater than 5 MHz, preferably greater than 10 MHz, more preferably greater than 15 MHz, or at 20 MHz. Indeed, the higher this frequency, the less the operation of the electrical machine tested will be disturbed and easier will be the implementation of the injection device.

Le rapport î-Vîef est de préférence supérieur à 1000, supérieur à 5000, supérieur à 10 000, supérieur à 15 000, de préférence supérieur à 20 000, fBF désignant la fréquence de la tension d’alimentation des premier et deuxième enroulements (à Basse Fréquence). 11 existe des résonances de type « série » et des résonances de type "parallèle". Pour une résonance de type série, l'impédance présente une valeur minimale et la composante HF du courant est maximale. Pour une résonance de type parallèle, l'impédance est maximale à la fréquence de résonance et la composante HF du courant est minimale.The ratio V 1 -ef is preferably greater than 1000, greater than 5000, greater than 10,000, greater than 15,000, preferably greater than 20,000, f BF denoting the frequency of the supply voltage of the first and second windings (FIG. Low Frequency). There are "series" resonances and "parallel" type resonances. For series resonance, the impedance has a minimum value and the RF component of the current is maximum. For parallel-type resonance, the impedance is maximum at the resonant frequency and the RF component of the current is minimal.

De préférence, la fréquence de résonance de référence fr* considérée est une fréquence de résonance de type "série", c'est-à-dire pour laquelle la composante haute fréquence du courant qui traverse l'enroulement présente une amplitude maximale à la résonance.Preferably, the reference resonance frequency fr * considered is a "series" resonance frequency, that is to say for which the high frequency component of the current flowing through the winding has a maximum amplitude at resonance .

La figure 3 montre un exemple de fréquence de résonance de référence fr* de type série. En effet, le module de l'impédance est sensiblement minimal et correspond donc à un courant îHf maximal. L’utilisation d’une fréquence de résonance série permet avantageusement une meilleure précision que l’utilisation d’une fréquence de résonance parallèle.FIG. 3 shows an example of a reference resonance frequency fr * of series type. Indeed, the modulus of the impedance is substantially minimal and therefore corresponds to a maximum current iHf. The use of a series resonant frequency advantageously allows a better accuracy than the use of a parallel resonance frequency.

De préférence, l'étape A) est réalisée sur une machine électrique de référence qui ne sert qu'à des fins de mesures.Preferably, step A) is performed on an electrical reference machine which serves only for measurement purposes.

Pour un type de machine électrique déterminé, l'étape A) est de préférence mise en œuvre une seule fois. L'étape A) est préalable à l’étape B). Elle peut être réalisée plusieurs semaines, ou plusieurs mois, voire plusieurs années avant l’étape B). En particulier, l'exploitant de la machine électrique testée peut s'affranchir de l'étape A) si le constructeur de la machine fournit les fréquences de résonnance des enroulements. L’étape B) peut être appliquée à toutes les machines électriques du type de la machine électrique de référence. De préférence, elle met en œuvre un dispositif d’injection selon l’invention. L'étape B) est mise en œuvre sans modification des conditions d’alimentation électrique des premier et deuxième enroulements 10 et 11, et en particulier sans modification de leur tension d'alimentation.For a particular type of electrical machine, step A) is preferably implemented once. Step A) is prior to step B). It can be carried out several weeks, or several months, even several years before step B). In particular, the operator of the electrical machine tested can dispense with step A) if the manufacturer of the machine provides the resonant frequencies of the windings. Step B) can be applied to all electrical machines of the type of reference electric machine. Preferably, it implements an injection device according to the invention. Step B) is implemented without changing the power supply conditions of the first and second windings 10 and 11, and in particular without changing their supply voltage.

Dans un mode de réalisation, la tension d'alimentation des premier et deuxième enroulements varie en permanence pendant l’étape B), et en particulier ne reste jamais à une valeur nulle. L'étape B) peut être mise en œuvre dès la mise sous tension de la machine et être opérationnelle sur toute la durée de fonctionnement de la machine, par exemple pendant plus de 1 heure, plus de 2 heures ou plus de 10 heures, plus de 100 heures, plus de 1000 heures, plus de 10 000 heures. L’évaluation des première et deuxième fréquences de résonance en fonctionnement se fait de la même manière. Dans la suite de la description, seule l’évaluation de la première fréquence de résonnance est décrite en détail :In one embodiment, the supply voltage of the first and second windings varies continuously during step B), and in particular never remains at zero. Step B) can be implemented as soon as the machine is turned on and can be operational for the entire operating period of the machine, for example for more than 1 hour, more than 2 hours or more than 10 hours, plus 100 hours, more than 1000 hours, more than 10,000 hours. The evaluation of the first and second resonance frequencies in operation is done in the same way. In the remainder of the description, only the evaluation of the first resonance frequency is described in detail:

Le premier enroulement 10 est exclusivement alimenté, pour son fonctionnement, hors de la fenêtre de mesure At décrite ci-après, par un courant d'alimentation îBf sous une tension d'alimentation vbf·The first winding 10 is exclusively powered, for its operation, out of the measuring window At described below, by a supply current IBF under a supply voltage vbf

La fréquence (Basse Fréquence "BF") de la tension d'alimentation vbf du premier enroulement 10 est classiquement supérieure à 10 Hz, à 20 Hz, à 30 Hz et/ou inférieure à 80 Hz, à 70 Hz, par exemple de 50 Hz ou 60Hz. L'amplitude de la tension d’alimentation vbf est de préférence supérieure à 100V, à 150V, à 210V, à 250V, à 300V, à 350V. Elle peut être en particulier typiquement de 380V, ou de 660V.The frequency (low frequency "BF") of the supply voltage vbf of the first winding 10 is conventionally greater than 10 Hz, at 20 Hz, at 30 Hz and / or below 80 Hz, at 70 Hz, for example 50 Hz. Hz or 60Hz. The amplitude of the supply voltage vbf is preferably greater than 100V, 150V, 210V, 250V, 300V, 350V. It can be in particular typically 380V, or 660V.

La forme de la tension d'alimentation peut être quelconque, de préférence sinusoïdale. De préférence, elle s'annule régulièrement, comme la tension alternative du réseau électrique. Dans un mode de réalisation, le premier enroulement 10 est alimenté directement par le réseau électrique public.The form of the supply voltage can be arbitrary, preferably sinusoidal. Preferably, it vanishes regularly, as the AC voltage of the electrical network. In one embodiment, the first winding 10 is powered directly by the public electricity grid.

Le courant Îbf est variable en fonction de la puissance de la machine électrique considérée. L'invention propose de soumettre le premier enroulement, pendant une fenêtre de mesure Δΐ, à une tension de test vhf à haute fréquence (HF) au moyen d'un dispositif d'injection 15.Current IBf is variable depending on the power of the electric machine considered. The invention proposes to subject the first winding, during a measuring window Δΐ, to a test voltage vhf at high frequency (HF) by means of an injection device 15.

Le dispositif comporte de préférence un générateur 20 connecté aux bornes 22 et 24 du premier enroulement 10 (Fig. 1). Plus précisément, des bornes 32 et 34 du générateur 20 sont connectées aux bornes 22 et 24 du premier enroulement 10, respectivement, par l'intermédiaire de fils de connexion 42 et 44. Comme, à l'échelle de Δί, le signal vbf peut être considéré comme un signal continu très lentement variable, une capacité 52 et/ou une capacité 54 peuvent être insérées sur les lignes 42 et/ou 44, respectivement de manière à éviter que la tension vbf ne vienne perturber le générateur 20. Le dispositif d’injection testé sur la machine asynchrone 380V, 4kW met par exemple en œuvre des capacités de lOOnF.The device preferably comprises a generator 20 connected to the terminals 22 and 24 of the first winding 10 (FIG 1). More precisely, terminals 32 and 34 of the generator 20 are connected to the terminals 22 and 24 of the first winding 10, respectively, via connection wires 42 and 44. As, on the scale of Δί, the signal vbf can be considered as a very slowly variable continuous signal, a capacitance 52 and / or a capacitance 54 can be inserted on the lines 42 and / or 44, respectively, so as to prevent the voltage vbf from disturbing the generator 20. Injection tested on the 380V asynchronous machine, 4kW implements, for example, capacities of 100 nF.

Le générateur 20 est adapté pour imposer entre ses bornes 32 et 34 une tension de test vhf-Plus précisément, le générateur 20 comporte de préférence un modulateur 36 apte à générer un signal modulant ou "tension modulante" vm, et un oscillateur 38 contrôlé par la tension modulante, apte à générer une tension de test vhf à une fréquence de test Îhf variable dans une plage [fHFmin-fHFmax] en fonction de la tension modulante vm. Cet ensemble modulateur-oscillateur est communément appelé VCO (« Voltage Controlled Oscillator » ou Oscillateur contrôlé par la tension).The generator 20 is adapted to impose between its terminals 32 and 34 a test voltage vhf-More precisely, the generator 20 preferably comprises a modulator 36 adapted to generate a modulating signal or "modulating voltage" vm, and an oscillator 38 controlled by the modulating voltage, able to generate a test voltage vhf at a test frequency Îhf variable in a range [fHFmin-fHFmax] as a function of the modulating voltage vm. This modulator-oscillator assembly is commonly called VCO (Voltage Controlled Oscillator).

La tension modulante vm peut être, par exemple, un signal triangulaire, comme représenté sur la figure 5. L'amplitude de la tension modulante vm est de préférence déterminée de manière que la plage de variation de la fréquence de test Îhf sur une période de la tension modulante vm, comprise entre fHFmin et fHFmax, contienne la fréquence de résonance de référence f*, mais aussi les fréquences de résonance à proximité de la fréquence de résonance de référence dans la plage de températures que le premier enroulement 10 de la machine électrique testée est susceptible de présenter en fonctionnement, y compris en cas de défaut.The modulating voltage vm may be, for example, a triangular signal, as shown in FIG. 5. The amplitude of the modulating voltage vm is preferably determined so that the range of variation of the test frequency λhf over a period of the modulating voltage vm, between fHFmin and fHFmax, contains the reference resonance frequency f *, but also the resonance frequencies near the reference resonance frequency in the temperature range that the first winding 10 of the electric machine tested is likely to present in operation, including in case of default.

Pendant une période, la tension de la tension modulante vm varie entre vm min et vm max· De préférence, vm min est inférieur à 0,2 V, à 0,1 V, de préférence sensiblement nul. De préférence, vm max est supérieur à 0,5 V, à 0,8 V, à 1,0 V et/ou inférieur à 5 V, à 3 V, à 2 V. De préférence, la fréquence fm de la tension modulante vm est supérieure à 50 fois, de préférence à 100 fois, de préférence à 150 fois, de préférence à 200 fois la fréquence moyenne entre fHFmin et fHFmax ou la fréquence de résonance de référence fr*. De préférence, la fréquence fm de la tension modulante vm est inférieure à 200 kHz, de préférence inférieure à 150 kHz, de préférence inférieure à 100 kHz. Pratiquement, plus l’indice de modulation défini par (fHFmax-fHFmin)/fm est faible, meilleure est la précision. L'oscillateur 38 est un composant bien connu, permettant d'imposer une fréquence de test, fur, en fonction de la valeur instantanée de la tension modulante vm.During a period, the voltage of the modulating voltage vm varies between vm min and vm max · Preferably, vm min is less than 0.2 V, at 0.1 V, preferably substantially zero. Preferably, vm max is greater than 0.5 V, 0.8 V, 1.0 V and / or less than 5 V, 3 V, 2 V. Preferably, the frequency fm of the modulating voltage vm is greater than 50 times, preferably 100 times, preferably 150 times, preferably 200 times the average frequency between fHFmin and fHFmax or the reference resonance frequency fr *. Preferably, the frequency fm of the modulating voltage vm is less than 200 kHz, preferably less than 150 kHz, preferably less than 100 kHz. In practice, the lower the modulation index defined by (fHFmax-fHFmin) / fm, the better the accuracy. The oscillator 38 is a well-known component, making it possible to impose a test frequency, fur, as a function of the instantaneous value of the modulating voltage vm.

La largeur de la plage [fHFmin-fHFmax] peut être adaptée en fonction de la précision de la mesure souhaitée.The width of the [fHFmin-fHFmax] range can be adjusted according to the accuracy of the desired measurement.

De préférence, la fréquence fHFmin est supérieure à 300 kHz, à 500 kHz, à 800 kHz, à 2 MHz, de préférence supérieure à 5 MHz, de préférence supérieure à 10 MHz, de préférence encore supérieure à 15 MHz ou à 20 MHz.Preferably, the frequency fHFmin is greater than 300 kHz, 500 kHz, 800 kHz, 2 MHz, preferably greater than 5 MHz, preferably greater than 10 MHz, more preferably greater than 15 MHz or 20 MHz.

De préférence, fHFmin et/ou fHFmax sont écartées de la fréquence de résonance de référence fr* de moins de 10%, moins de 5%, voire moins de 3% ou moins de 2% de la fréquence de résonance de référence fr*. L'amplitude de la tension de test vhf est de préférence compris entre 5 et 10% de celle de la tension d’alimentation.Preferably, fHFmin and / or fHFmax are deviated from the reference resonance frequency fr * by less than 10%, less than 5%, or even less than 3% or less than 2% of the reference resonance frequency fr *. The amplitude of the test voltage vhf is preferably between 5 and 10% of that of the supply voltage.

De préférence, le rapport de l'amplitude de la tension d'alimentation vbf sur l'amplitude de la tension de test vhf est supérieur à 10 et inférieur à 20.Preferably, the ratio of the amplitude of the supply voltage vbf to the amplitude of the test voltage vhf is greater than 10 and less than 20.

Lorsque la tension modulante vm varie entre vmmin et vm max, le générateur 20 injecte donc une tension vhf d'amplitude constante dont la fréquence de test Îhf varie entre fHFmin et fHFmax· A haute fréquence, l'impédance des condensateurs est sensiblement nulle, de sorte que la tension de test vhf se retrouve intégralement dans la tension vio qui apparaît entre les bornes du premier enroulement 10.When the modulating voltage vm varies between vmmin and vm max, the generator 20 injects a voltage vhf of constant amplitude whose test frequency Îhf varies between fHFmin and fHFmax · At high frequency, the impedance of the capacitors is substantially zero, of so that the test voltage vhf is found entirely in the voltage vio which appears between the terminals of the first winding 10.

Le courant de test iio traversant l'enroulement 10 résulte de la somme du courant de test Îhf et du courant d'alimentation Îbf- Le module de mesure du courant permet de filtrer la composante BF îBf· Les capacités 52 et 54 permettent d'éviter que le courant Îbf ne remonte vers le générateur 20 dans la mesure où le courant Îbf, à la fréquence de test Îhf, peut être considéré comme sensiblement continu.The test current flowing through the winding 10 results from the sum of the test current hf and the supply current. The current measurement module makes it possible to filter the BF component. The capacitors 52 and 54 make it possible to avoid that the current Ibf does not go back to the generator 20 since the current Ibf, at the test frequency Ihf, can be considered substantially continuous.

Le courant de test Îhf présente une amplitude et un déphasage avec la tension de test vhf qui dépendent de l'impédance de l'enroulement 10, elle-même variable en fonction de la fréquence de test fnF. La figure 5 fournit, à chaque instant, les valeurs maximales et minimales de Îhf, qui définissent la courbe enveloppe du courant Îhf- Ces valeurs sont fonction de l'amplitude de la tension modulante vm, c'est-à-dire en fonction de la fréquence de test Îhf.The test current Îhf has an amplitude and a phase shift with the test voltage vhf which depend on the impedance of the winding 10, itself variable as a function of the test frequency fnF. FIG. 5 provides, at each instant, the maximum and minimum values of fh, which define the envelope curve of the current. These values are a function of the amplitude of the modulating voltage vm, that is to say as a function of the test frequency Îhf.

Dans un mode de réalisation préféré représenté, le dispositif d’injection comporte un module de mesure 43 permettant de mesurer la composante HF du courant iio qui circule dans l'enroulement, un détecteur de crête 45 permettant de déterminer l'instant tr auquel la courbe enveloppe de l'amplitude de cette composante HF est à son maximum, puis la valeur de la tension modulante Vmr correspondante, et enfin la fréquence de test correspondante, c’est-à-dire la première fréquence de résonance fri. A l'instant tr, le maximum de l'enveloppe de la composante HF de iio correspond en effet à une valeur Vmr de la tension modulante vm qui définit elle-même, compte-tenu de la fonction de transfert de l'oscillateur 38, la fréquence de test Îhf, qui, à l'instant tr, est égale à la fréquence de résonance fr*.In a preferred embodiment shown, the injection device comprises a measurement module 43 for measuring the RF component of the current i 10 flowing in the winding, a peak detector 45 making it possible to determine the instant tr at which the curve envelope of the amplitude of this RF component is at its maximum, then the value of the corresponding modulating voltage Vmr, and finally the corresponding test frequency, that is to say the first resonance frequency fri. At time tr, the maximum of the envelope of the RF component of i0 corresponds in fact to a value Vmr of the modulating voltage vm which defines itself, taking into account the transfer function of the oscillator 38, the test frequency Îhf, which at time tr is equal to the resonance frequency fr *.

Le dispositif d’injection 15 comporte un interrupteur principal 60 permettant sélectivement l'application de la tension de test vhf·The injection device 15 comprises a main switch 60 selectively allowing the application of the test voltage vhf.

Le dispositif d’injection comporte un module de commande 70 permettant de suivre l'évolution de la tension d'alimentation vBf et d'activer l'interrupteur principal 60, c'est-à-dire d'autoriser le passage du courant de test Îhf, pendant une fenêtre de mesure At comprise entre les instants ti et Î2.The injection device comprises a control module 70 making it possible to follow the evolution of the supply voltage vBf and to activate the main switch 60, that is to say to allow the passage of the test current Îhf, during a measurement window At between the times ti and Î2.

De préférence, au cours de la fenêtre de mesure Δΐ, à un instant to, la tension d'alimentation vBf passe par zéro.Preferably, during the measurement window Δΐ, at a time to, the supply voltage vBf goes through zero.

De préférence, la fenêtre de mesure est centrée sur un instant to correspondant à un passage par zéro de la tension d'alimentation.Preferably, the measurement window is centered on an instant to correspond to a zero crossing of the supply voltage.

La durée de la fenêtre de mesure Δΐ est de préférence supérieure à 2 fois le temps nécessaire pour balayer la fréquence de test Îhf de fHFmin à fkFmax·The duration of the measurement window Δΐ is preferably greater than twice the time required to scan the test frequency hf from fHFmin to fkFmax.

De préférence, la durée de ladite fenêtre de mesure est inférieure à 100 microsecondes, à 50 microsecondes, à 30 microsecondes, à 20 microsecondes, voire à 10 microsecondes.Preferably, the duration of said measuring window is less than 100 microseconds, 50 microseconds, 30 microseconds, 20 microseconds, or even 10 microseconds.

De préférence encore, le dispositif d’injection comporte un module de réinitialisation 72 branché entre les fils de connexion 42 et 44. Le module de réinitialisation 72 comporte de préférence un interrupteur électronique 74 et une résistance 76. L'interrupteur électronique 74, commandé par le module de commande 70, est conçu pour ne pouvoir être fermé que lorsque l'interrupteur principal 60 est ouvert, c'est-à-dire en dehors des périodes de mesure (fenêtres de mesure Δί). Dans cette configuration, l'énergie contenue dans les condensateurs peut être avantageusement évacuée. La valeur de la résistance est déterminée pour décharger les condensateurs avant l'injection suivante de la tension de test VHF·More preferably, the injection device comprises a reset module 72 connected between the connection wires 42 and 44. The reset module 72 preferably comprises an electronic switch 74 and a resistor 76. The electronic switch 74, controlled by the control module 70 is designed to be closed only when the main switch 60 is open, that is to say outside the measurement periods (measuring windows Δί). In this configuration, the energy contained in the capacitors can be advantageously discharged. The value of the resistance is determined to discharge the capacitors before the next injection of the VHF test voltage.

Dans l'exemple représenté, le premier enroulement 10 est alimenté en permanence par le réseau industriel sous une tension d’alimentation vbf à une fréquence Îbf de 50 Hz et une tension entre phases de 380V, soit une amplitude de vbf de 380^2=537,4 V.In the example shown, the first winding 10 is permanently supplied by the industrial network under a supply voltage vbf at a frequency βf of 50 Hz and a phase voltage of 380V, ie an amplitude of vbf of 380 λ 2 = 537.4 V.

Le module de commande 70 analyse les évolutions temporelles de vbf et à l'instant ti marquant le début de la fenêtre de mesure Δΐ, commande la fermeture de l'interrupteur principal 60. L'instant ti et la fenêtre de mesure Δΐ sont de préférence choisis pour que la fenêtre de mesure Δΐ contienne un passage par zéro de la tension d'alimentation, à un instant to.The control module 70 analyzes the temporal evolutions of vbf and at the instant ti marking the beginning of the measuring window Δΐ, controls the closing of the main switch 60. The instant ti and the measurement window Δΐ are preferably chosen so that the measurement window Δΐ contains a zero crossing of the supply voltage, at a time to.

De préférence, la fenêtre de mesure est déterminée afin que, en moyenne, si l'interrupteur 60 était ouvert, la tension d'alimentation vbf serait nulle dans cette fenêtre de mesure.Preferably, the measurement window is determined so that, on average, if the switch 60 was open, the supply voltage vbf would be zero in this measurement window.

Suite à la fermeture de l'interrupteur principal 60, le premier enroulement 10 est soumis à une tension vio dont la composante HF s'identifie la tension de test vhf injectée par le générateur 20. La période Tm du signal vm modulant la fréquence de test Îhf est par exemple de 10 microsecondes. vm présente, par exemple, la forme représentée sur la figure 5. En 10 microsecondes, la variation de la tension d'alimentation vbf est d'environ 1,7 V, ce qui ne présente pas de danger pour le générateur lorsqu'il est connecté en parallèle sur le premier enroulement 10. A l'échelle de la haute fréquence, la tension d'alimentation à basse fréquence peut donc être considérée comme continue et il est avantageusement possible de la filtrer au moyen des capacités, afin d'éviter de perturber le générateur 20.Following the closing of the main switch 60, the first winding 10 is subjected to a voltage vio whose HF component identifies the test voltage vhf injected by the generator 20. The period Tm of the signal vm modulating the test frequency For example, it is 10 microseconds. vm has, for example, the form shown in Figure 5. In 10 microseconds, the variation of the supply voltage vbf is about 1.7 V, which poses no danger to the generator when it is connected in parallel to the first winding 10. At the high frequency scale, the low frequency supply voltage can therefore be considered as continuous and it is advantageously possible to filter it by means of the capacitors, in order to avoid disturb the generator 20.

Pendant la fenêtre de mesure Δΐ, la tension de test vhf est d'amplitude sensiblement constante, mais de fréquence variable, l'évolution de la fréquence étant fonction de la valeur de la tension modulante vm. Le module de mesure 42, comportant une sonde de courant qui filtre les composantes BF, permet de relever la loi d'évolution de la composante HF du courant iio qui parcourt l'enroulement. Le détecteur de crête 44 permet de déterminer les instants tr correspondant à un maximum de la courbe enveloppe de la composante HF du courant (figure 5), et donc de déterminer valeur Vmr de la tension modulante à ces instants, et, en conséquence, la première fréquence de résonance fri correspondante, à proximité de la fréquence de résonance de référence fr*.During the measurement window Δΐ, the test voltage vhf is of substantially constant amplitude, but of variable frequency, the evolution of the frequency being a function of the value of the modulating voltage vm. The measurement module 42, comprising a current probe which filters the components BF, makes it possible to record the law of evolution of the HF component of the current i 10 which runs through the winding. The peak detector 44 makes it possible to determine the instants tr corresponding to a maximum of the envelope curve of the RF component of the current (FIG. 5), and thus to determine the value Vmr of the modulating voltage at these times, and, consequently, the first corresponding fri resonance frequency, close to the reference resonance frequency fr *.

Comme représenté sur la figure 5, la première fréquence de résonance fri peut être évaluée deux fois par période de vm. A la fin de l'injection de la tension de test vhf, l'interrupteur principal 60 est ouvert. La fermeture de l'interrupteur électronique 74 du module de réinitialisation permet avantageusement de décharger les capacités 52 et 54. Pour éviter de perturber le premier enroulement 10, la résistance 76 du module de réinitialisation doit être suffisamment élevée. Typiquement, pour un moteur de 4 kW, une résistance de 10 kQ convient. Lorsque les condensateurs 52 et 54 sont déchargés, l'interrupteur électronique 74 de réinitialisation est à nouveau ouvert.As shown in Fig. 5, the first resonance frequency fri can be evaluated twice per vm period. At the end of the injection of the test voltage vhf, the main switch 60 is open. Closing the electronic switch 74 of the reset module advantageously discharges the capacitors 52 and 54. To avoid disturbing the first winding 10, the resistor 76 of the reset module must be sufficiently high. Typically, for a motor of 4 kW, a resistance of 10 kΩ is suitable. When the capacitors 52 and 54 are discharged, the reset electronic switch 74 is opened again.

Le dispositif d’injection est alors prêt pour la mesure suivante.The injection device is then ready for the next measurement.

De préférence, la première fréquence de résonance est évaluée sur plusieurs périodes successives de la tension d'alimentation.Preferably, the first resonance frequency is evaluated over several successive periods of the supply voltage.

Dans un mode de réalisation, le procédé est mis en œuvre en permanence.In one embodiment, the method is implemented continuously.

De préférence, le signal HF est injecté (fermeture de l'interrupteur principal 60) plus d’une fois par heure, de préférence plus de deux fois par heure, de préférence plus de quatre fois par heure, et/ou, compte tenu de l'inertie thermique, moins de 10 fois, moins de 6 fois, moins de 5 fois par heure.Preferably, the RF signal is injected (closure of the main switch 60) more than once per hour, preferably more than twice per hour, preferably more than four times per hour, and / or, taking into account thermal inertia, less than 10 times, less than 6 times, less than 5 times per hour.

Dans un mode de réalisation, un circuit du type « L-C » est connecté en série avec le premier enroulement 10 en sortie du générateur, et configuré de manière à ce que, globalement, les fréquences de résonance puissent être toujours dans la même plage de fréquences, quelle que soit la puissance de la machine électrique considérée. Avantageusement, les inductance L et capacité C étant à l'extérieur de la machine électrique, elles ne sont pas affectées par les variations de la température interne de la machine électrique.In one embodiment, an "LC" type circuit is connected in series with the first winding 10 at the output of the generator, and configured so that, overall, the resonant frequencies can be always in the same frequency range regardless of the power of the electric machine considered. Advantageously, the inductance L and capacitance C being outside the electric machine, they are not affected by the variations of the internal temperature of the electric machine.

Le dispositif d’injection décrit ci-dessus à titre d'exemple est également applicable en cas de découpage MLI, en vitesse variable. Pour un découpage MLI de l'ordre de 10 kHz correspondant à une période de 100 microsecondes, une tension modulante d'une période de 10 microsecondes est donc efficace.The injection device described above by way of example is also applicable in the case of MLI cutting at variable speed. For MLI cutting of the order of 10 kHz corresponding to a period of 100 microseconds, a modulating voltage of a period of 10 microseconds is effective.

La fréquence de résonnance à haute fréquence du deuxième enroulement, dite « deuxième fréquence de résonance » est évaluée, comme décrit ci-dessus pour la première fréquence de résonance, de préférence avec le même dispositif d’injection.The high frequency resonance frequency of the second winding, referred to as the "second resonance frequency", is evaluated as described above for the first resonance frequency, preferably with the same injection device.

La détermination de la deuxième fréquence de résonance peut être simultanée ou, de préférence, postérieure, de préférence consécutive à la détermination de la première fréquence de résonance.The determination of the second resonance frequency may be simultaneous or, preferably, subsequent, preferably subsequent to the determination of the first resonance frequency.

De préférence, les première et deuxième fenêtres de mesure pour déterminer les première et deuxième fréquence de résonnance sont consécutives. A cet effet, de préférence, le dispositif d’injection comporte un multiplexeur 80 (voir figure 4), permettant d’injecter successivement la tension de test dans le premier enroulement 10 puis dans le deuxième enroulement 11, puis, de préférence dans le troisième enroulement 12.Preferably, the first and second measurement windows for determining the first and second resonance frequencies are consecutive. For this purpose, preferably, the injection device comprises a multiplexer 80 (see FIG. 4), making it possible to successively inject the test voltage into the first winding 10 and then into the second winding 11, then, preferably in the third winding winding 12.

La proximité temporelle des première et deuxième fenêtres de mesure permet avantageusement à l’environnement thermique à l’intérieur de la machine électrique de ne pas être modifié entre les évaluations des première et deuxième fréquences de résonance. La fiabilité de la comparaison à l’étape C) en est améliorée. A l’étape C), les première et deuxième fréquences de résonance sont comparées pour détecter toute différence anormale.The temporal proximity of the first and second measurement windows advantageously allows the thermal environment inside the electrical machine not to be modified between the evaluations of the first and second resonant frequencies. The reliability of the comparison in step C) is improved. In step C), the first and second resonant frequencies are compared to detect any abnormal difference.

Les premier et deuxième enroulements sont identiques. Ils présentent donc initialement un nombre de spires, un diamètre de fil des spires, une nature d’isolant sur le fil des spires, une épaisseur d’isolant sur le fil des spires identiques. L’écart entre les première et deuxième fréquences de résonance attribuable à des différences de structure est donc sensiblement nul.The first and second windings are identical. They therefore initially have a number of turns, a wire diameter of the turns, a nature of insulation on the wire of the turns, a thickness of insulation on the wire of identical turns. The difference between the first and second resonance frequencies attributable to structural differences is therefore substantially zero.

Classiquement, les premier et deuxième enroulements sont alimentés de la même manière. Les premier et deuxième enroulements sont par exemple des enroulements disposés en étoile ou en triangle avec un troisième enroulement. En particulier, ils sont parcourus par des premier et deuxième courants électriques identiques, de préférence déphasés l’un par rapport à l’autre, et/ou soumis à des première et deuxième tensions électriques respectives identiques, de préférence déphasées l’une par rapport à l’autre, respectivement.Conventionally, the first and second windings are fed in the same way. The first and second windings are, for example, windings arranged in a star or in a triangle with a third winding. In particular, they are traversed by first and second identical electric currents, preferably out of phase with each other, and / or subjected to identical first and second electrical voltages, preferably out of phase with respect to each other. to each other, respectively.

Toute différence significative entre les première et deuxième fréquences de résonance peut être donc attribuée à un défaut ayant généré un point chaud, pouvant notamment résulter d’une différence dans le vieillissement des premier et deuxième enroulements. L’ampleur de cette différence permet avantageusement d’évaluer l’ampleur du défaut.Any significant difference between the first and second resonant frequencies can therefore be attributed to a defect having generated a hot spot, which can result in particular from a difference in the aging of the first and second windings. The magnitude of this difference advantageously makes it possible to evaluate the extent of the defect.

Si ladite ampleur dépasse un seuil, une anomalie est signalée, par exemple par émission d’un message écrit sur un écran ou un papier, lumineux ou sonore. L’ampleur de la différence ou une information correspondante peuvent être également signalées pour informer de la gravité de l’anomalie.If said magnitude exceeds a threshold, an anomaly is reported, for example by sending a message written on a screen or paper, light or sound. The magnitude of the difference or corresponding information may also be reported to inform of the seriousness of the anomaly.

De préférence, le dispositif d’injection selon l’invention comporte un module de comparaison 82, par exemple sous la forme d’un ordinateur, programmé pour mettre en œuvre l’étape C). A l’étape D), pour compléter l’analyse du défaut, la machine est de préférence arrêtée, de manière à uniformiser sa température, de préférence de manière à ramener sa température à la température ambiante. Tout point chaud a alors disparu. Les premiers et deuxième enroulements sont alors testés. En particulier, les fréquences de résonnance de ces deux enroulements peuvent être comparées.Preferably, the injection device according to the invention comprises a comparison module 82, for example in the form of a computer, programmed to implement step C). In step D), to complete the fault analysis, the machine is preferably stopped, so as to standardize its temperature, preferably so as to bring its temperature to room temperature. Any hot spot then disappeared. The first and second windings are then tested. In particular, the resonance frequencies of these two windings can be compared.

Si les deux enroulements présentent des caractéristiques, par exemple des fréquences de résonnance, sensiblement différentes, le défaut détecté provient, au moins en partie, d’un vieillissement différent des deux enroulements. En particulier, le diélectrique d’un des enroulements peut être endommagé.If the two windings have characteristics, for example resonance frequencies, which are substantially different, the detected fault arises, at least in part, from a different aging of the two windings. In particular, the dielectric of one of the windings can be damaged.

Pour déterminer lequel des deux enroulements est concerné, lesdites caractéristiques peuvent être mesurées sur un troisième enroulement statorique identique aux premier et deuxième enroulements. La comparaison des caractéristiques des trois enroulements permet avantageusement d’identifier l’enroulement défaillant : si la première fréquence de résonance est égale à la troisième fréquence de résonance, le deuxième enroulement peut être identifié comme défaillant. Au contraire, si la deuxième fréquence de résonance est égale à la troisième fréquence de résonance, le premier enroulement peut être identifié comme défaillant.To determine which of the two windings is concerned, said characteristics can be measured on a third stator winding identical to the first and second windings. The comparison of the characteristics of the three windings advantageously makes it possible to identify the faulty winding: if the first resonance frequency is equal to the third resonance frequency, the second winding can be identified as faulty. On the contrary, if the second resonance frequency is equal to the third resonance frequency, the first winding can be identified as faulty.

Si les deux enroulements présentent des caractéristiques sensiblement identiques, le défaut détecté ne provient pas des enroulements et la machine doit être analysée plus en détail pour déterminer l'origine du point chaud.If the two windings have substantially identical characteristics, the detected fault does not come from the windings and the machine must be analyzed in more detail to determine the origin of the hot spot.

Comme cela apparaît clairement à présent, la présente invention permet de détecter un défaut dans une machine électrique AC, de manière non intrusive, sans ajout de capteur dans la machine électrique, alors que la machine électrique est en fonctionnement, même lorsque la tension d'alimentation varie en permanence, et en particulier ne présente pas de paliers à une valeur nulle.As it is now clear, the present invention makes it possible to detect a fault in an AC electric machine, in a non-intrusive manner, without the addition of a sensor in the electric machine, while the electric machine is in operation, even when the voltage of supply varies continuously, and in particular does not present levels to a zero value.

Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés, fournis à titre d'exemples non limitatifs.Of course, the invention is not limited to the embodiments described and shown, provided by way of non-limiting examples.

En particulier, l'évaluation de la première et/ou deuxième fréquence de résonance peut résulter de la recherche d'un extremum de courant, comme décrit et représenté, la composante HF du courant iio étant maximale pour une résonance série et minimale pour une résonance parallèle, mais aussi de la recherche d'un déphasage nul entre les composantes HF de iio et vio. La recherche d'une fréquence de vhf permettant d'annuler le déphasage est une technique bien connue de l'homme de l'art. La recherche d'une fréquence de résonance par recherche d'une synchronisation de phase entre les composantes HF de vio et iio est avantageusement possible, que la fréquence de résonance soit du type série ou du type parallèle. A haute fréquence, cette recherche est cependant plus délicate.In particular, the evaluation of the first and / or second resonance frequency may result from the search for a current extremum, as described and shown, the RF component of the current iio being maximum for a series resonance and a minimum for a resonance parallel, but also the search for a zero phase shift between the HF components of iio and vio. The search for a vhf frequency for canceling the phase shift is a technique well known to those skilled in the art. The search for a resonance frequency by seeking a phase synchronization between the HF components of vio and iio is advantageously possible, whether the resonance frequency is of the series type or of the parallel type. At a high frequency, this research is however more delicate.

Claims

1. A method for detecting a fault of an AC electric machine comprising first and second identical stator windings, in operation, said method comprising the following successive steps: A) determination, at rest and preferably at temperature ambient, of a reference resonant frequency of the first and second windings, said reference resonant frequency being greater than 100 kHz; B) determining, in operation, first and second resonant frequencies of the first and second windings, respectively, in the vicinity of the reference resonant frequency; C) comparing, in operation, the first and second resonant frequencies and, if the difference between said first and second resonant frequencies is greater than a threshold, providing information to signal a fault; D) optionally, stopping and cooling the electric machine, then comparing the first and second windings to determine if one of said first and second windings is causing the fault.

The method of the immediately preceding claim, wherein the reference resonant frequency is a series resonant frequency.

3. Method according to any one of the preceding claims, wherein the reference resonance frequency is greater than 1 MHz.

4. Method according to any one of the preceding claims, wherein, in step B), is applied across the first winding and the second winding of the electrical machine tested, preferably successively, first and second test voltages. during first and second measurement windows, respectively, the frequencies, called "test frequencies", of the first and second test voltages being close to the reference resonance frequency, and the test frequencies are made to evolve in the vicinity of the reference resonance frequency until they are equal to a resonance frequency for the first winding and the second winding, respectively

5. A method according to the immediately preceding claim, wherein the first and second measurement windows are separated by less than half a period of the supply voltage of said first and second windings.

A method according to any one of the two immediately preceding claims, wherein the voltage across the first and / or second windings goes through zero during the first and / or second measurement window, respectively.

7. A method according to any one of the preceding claims, wherein the first and second windings are arranged in a star or in a triangle with a third winding.

8. Method according to the immediately preceding claim, said method comprising the following successive steps: A ') determination, at a standstill and preferably at ambient temperature, of a reference resonant frequency of first, second and third identical windings, said reference resonant frequency being greater than 100 kHz; B ') determining, in operation, first, second and third resonant frequencies of the first, second and third windings, respectively, in the vicinity of the reference resonant frequency; C ') comparing the first, second and third resonance frequencies and providing information relating to the differences between said first, second and third resonant frequencies, and preferably signaling any difference between two of the first, second and third resonant frequencies; resonance greater than a threshold; D ') optionally, stopping and cooling the electric machine, preferably to room temperature, so as to remove any hot spot, then comparing the first, second and third windings to determine if one of said first, second and third windings is causing the fault.

9. A method according to any one of the preceding claims, wherein the electrical machine tested is selected from the group consisting of electric motors, synchronous or asynchronous, alternators, turbo-alternators and electric machines operating at variable speed setting. a pulse width modulation inverter is used.

10. Device for implementing a method according to any preceding claim, comprising a generator (20) comprising: - a modulator (36) adapted to generate a modulating voltage vm having a variable value over time; an oscillator (38) controlled by the modulating voltage vm, able to generate a test voltage vhf of constant amplitude and at a test frequency λhf which varies according to the value of the modulating voltage; a main switch (60) adapted to selectively control said generator; a control module able to close said main switch during a measurement window Δί, the measurement window Δί being adapted so that the test frequency Îhf travels in a range [fHFmin-fHFmax] under the effect of the variation of the value of the modulating voltage, the minimum test frequency fHFmin being greater than 100 kHz, the measurement window Δί preferably including a zero crossing of the supply voltage vbf of the winding; a measurement module (43) of the RF component of the current flowing through the winding during said measuring window; a peak detector (45) capable of determining - an instant tr which the envelope curve of the amplitude of the RF component of the current (ii0) measured by said measurement module is at a maximum; the value Vmr of the modulating voltage vm at instant tr; the test frequency tW corresponding to said value Vmr of the modulating voltage at time t ,. that is to say a frequency of high frequency resonance of said winding, the device further comprising a multiplexer (80) successively controlling injections of said test voltages in the first winding and then in the second winding, close to first and second reference resonance frequencies, respectively, for evaluating first and second resonant frequencies of the first and second windings, respectively, in the vicinity of the reference resonant frequency, respectively.