Evaluation de la fiabilité de la propulsion électrique d'un véhicule autonome sous-marin intégrant un ensemble convertisseur statique/machine polyphasé

Abstract

En environnement naval, la fiabilité du système de propulsion est fondamentale. Dans le cas d'un véhicule autonome sous-marin (AUV : Autonomous Unverwater Vehicle), la perte de la propulsion peut entraîner la perte du véhicule. 3 configurations d'entrainement électrique de l'hélice sont étudiées en termes de fiabilité du convertisseur associé à la machine de propulsion. Le taux de défaillance du convertisseur statique pour des machines à 3 phases, 2*3 phases et 5 phases est estimé en fonction du profil de mission et du mode de fonctionnement sain ou dégradé. Les modèles de Markov associés aux diagrammes états-transitions permettent de quantifier l'amélioration de la fiabilité fonctionnelle des configurations à 5 phases et à 2*3 phases par rapport à celle de référence à 3 phases grâce à leurs possibilités de reconfigurations. Considérant la vitesse de rotation de la machine, cette accroissement de la fiabilité s'accompagne d'une dégradation de la performance. Une fonction de fiabilité-performance est développée montrant cependant que la hiérarchie obtenue par la fonction de fiabilité est conservée.