Université Cadi Ayyad Ecole Supérieure de Technologie –SAFI- Analyse dysfonctionnelle des moteurs de traction des locomotives électriques Réalisé par : Mohamed JITE Encadré par : ELKHAL Examiné par : Mme OUBNAKI ET Mr CHAIBI Période de stage du 18/04/2016 au 1006/2016 Réalisé par : Mohamed JITE Encadré par : ELKHAL Examiné par : Mme OUBNAKI ET Mr CHAIBI Période de stage du 18/04/2016 au 1006/2016 Université Qadi Ayyad Ecole Supérieure de Technologie - SAFI - Université Qadi Ayyad Ecole Supérieure de Technologie - SAFI -

Introduction Chapitre 1: Présentation de l’entreprise Chapitre 2: description de la locomotive électrique E Conclusion

O.N.C.F SAFI 3

O.N.C.F 4

5 Historique L’office National des Chemins de Fer( ONCF) a été crée en 1963 par le dahir n° du 05 août 1963, c’est un établissement public à caractère industriel et commercial doté de la personnalité civile et de l’autonomie financière. Actuellement l’ONCF emploie environ 8960 agents dans ses différentes activités regroupées en unités homogènes. L’ONCF opère sur trois marchés stratégiquement indépendants à savoir : Le transport voyageur (environ 25%des recettes). Le transport fret (marchandises diverses) (environ 25%des recettes) Le Transport phosphates L’office National des Chemins de Fer( ONCF) a été crée en 1963 par le dahir n° du 05 août 1963, c’est un établissement public à caractère industriel et commercial doté de la personnalité civile et de l’autonomie financière. Actuellement l’ONCF emploie environ 8960 agents dans ses différentes activités regroupées en unités homogènes. L’ONCF opère sur trois marchés stratégiquement indépendants à savoir : Le transport voyageur (environ 25%des recettes). Le transport fret (marchandises diverses) (environ 25%des recettes) Le Transport phosphates

O.N.C.F SAFI 6

Cet établissement est constitué de deux principaux services opérationnels : Service Maintenance Matérielle. Service Exploitation. Ces deux services sont assistés par des unités support et d’appui dépendant directement du chef d’établissement :  Support ressources humaines RH.  Support comptabilité et gestion.  Support technique. 7

8 La maintenance du matériel roulant qui lui est affectée. La formation et conduite des trains et dessertes. La gestion et l’optimisation du matériel roulant. La gestion des ressources humaines. L’élaboration du budget et son suivi La maintenance du matériel roulant qui lui est affectée. La formation et conduite des trains et dessertes. La gestion et l’optimisation du matériel roulant. La gestion des ressources humaines. L’élaboration du budget et son suivi

O.N.C.F SAFI 9

Service thermique Service frein et système Pneumatique Locomotive électrique série E1100 (10) Locomotive diésel DI (4) Locomotive diésel DK (4) Service électrique Service exploitation Service grands travaux Service maintenance Etablissement production trains de phosphate Safi Direction activité phosphate Direction central Activités O.N.C.F Service bougies Essieux Service frein et système Pneumatique Service travaux d’usinage Atelier 1: Machine Atelier 2: remorque Service mécanique DK, DI,E110 10

11 Les plannings des visites des locomotives Diesels et Electriques :

O.N.C.F SAFI 12

O.N.C.F SAFI 13

Les circuit électrique de l’E110 Circuits de puissance et de traction Circuits de commande Circuits des auxiliaires Circuits des auxiliaires Sectionneu rs pantograp he Disjoncteur s principal Rhéostat de démarrage Moteur de traction Inverseur de marche Pantograph e Convertisseur statique Ventilateurs (résistance de démarrage) Ventilateurs (moteurs de traction ) Deux compresseur Deux compresseur 14

Couplage des moteurs de traction Couplage série Couplage série Couplage parallèle Couplage parallèle Couplage série parallèle Couplage série parallèle P= C * Ω =U* I 15

O.N.C.F SAFI 16

Dessin général d’une locomotive électrique 17

La locomotive est constituée de deux parties essentielles : Une caisse deux bogies.

O.N.C.F SAFI 19

Diagramme de bête à corne du moteur de traction 20

Diagramme de pieuvre du moteur de traction 21

Plage de variation de vitesse très grande. Couple de démarrage important, idéal pour l'entraînement de charges à forte inertie Rendement élevé Linéarité tension/vitesse, couple/courant  Prix élevé  Maintenance coûteuse (remplacement des balais en graphite, usure du collecteur) 22

23

Décomposition fonctionnelle de Moteur de traction : 24

Locomotive électrique Analyse des modes de défaillance de leurs effets et de leurs criticités Machine : Moteur de traction Sous-ensemble : Inducteur Phase de fonctionnement : marche normale ELEMENTFONCTIONMODE DE DEFAILLANCECAUSEEFFETDETECTION Les bobines Le maintien des pièces en rotation, création des champs magnétiques Perte d’isolement ; la coupure des inter connexion des bobines; court circuit. Chauffage du moteur ; manche à air ; grillage encrassé. Arrêt du moteur Par capteur éclateurL’isolement. Endommagement Pénétration d’un corps étranger. Sécurité réduite.visuel Serre câbleSerrage des câbles.Endommagement Amortissement du matériel, desserrage de la fixation. Sécurité réduite.visuel Câble d’alimentati- on Le transport du courant de la locomotive vers le moteur. Perte d’isolement ; la coupure ; court circuit. Chauffage ; introduction d’un corps étranger, sur intensité (sécurité endommagée.), usure de la gaine du câble (par frottement sur un corps.) Sécurité réduite et arrêt du moteur. visuel Boite à connexion Assurer la liaison entre le moteur et la locomotive. Perte d’isolement. Introduction d’un corps étranger, oxydation. Sécurité réduite.visuel Isolateur L’isolement du courant entre le porte balais et l’inducteur. Cassure. Introduction d’un corps étranger dans la chambre de collecteur. Arrêt du moteurvisuel TrappePour les visites des balais.Endommagement. Introduction d’un corps étranger. Sécurité réduite.Visuel. Manche à air Assurer le refroidissement du moteur. Desserrage.Vibration du soufflet.Sécurité réduite.Visuel. Grillage du flasqueLe maintien des pièces du moteur. Endommagement par la graisse de la couronne. Fuite de graisse au niveau du carter coté flasque. Sécurité réduite Visuel. 25

Locomotive électrique Analyse des modes de défaillance de leurs effets et de leurs criticités Machine : Moteur de traction Sous-ensemble : Inducteur Phase de fonctionnement : marche normale L’élémentFonction Mode de défaillance CauseEffet détection Induit Génération de la puissance électrique Perte d’isolement ; la coupure ; court circuit. Chauffage du moteur ; manche à air ; grillage encrassé. Arrêt du moteur. Par capteur collecteurCollecte le courant vers l’induitUsure Usure normale par frottement des balais ; usure agressif par le non remplacement des balais ou mauvaises matières des balais, introduction des corps étrangers. Arrêt du moteur visuel Cône Isolement de l’induit par rapport au inducteur Perte d’isolementChauffage du moteurArrêt du moteur visuel Cage de porte balaisMaintien du porte balaiendommagement introduction du corps étranger ; amortissement du matériel. Mauvais contact. visuel Porte balaisSupport des balais Cassure des ressorts Contrainte d’endurance (fatigue par vibration exagéré) Mauvais contact entre balais et collecteur. visuel Balais en charbonAssurer la commutationUsure Usure normal par frottement sur collecteur, présence du fond rond. Mauvais contact ; insuffisance de commutation. visuel PignonAssurer la transmission de l’énergie mécanique. Cassure ; usure ;décalageGrippage des roulements de guidage de l’axe ; Coincement de la roue. Chauffage du moteur ; desomparement De l’axe induit par rapport à l’inducteur. Bruit anormal. 26

Locomotive électrique Analyse des modes de défaillance de leurs effets et de leurs criticités Machine : Moteur de traction Sous-ensemble : Inducteur Phase de fonctionnement : marche normale L’élémentFonction Mode de défaillance CauseEffet détection Induit Génération de la puissance électrique Perte d’isolement ; la coupure ; court circuit. Chauffage du moteur ; manche à air ; grillage encrassé. Arrêt du moteur. Par capteur collecteurCollecte le courant vers l’induitUsure Usure normale par frottement des balais ; usure agressif par le non remplacement des balais ou mauvaises matières des balais, introduction des corps étrangers. Arrêt du moteur visuel Cône Isolement de l’induit par rapport au inducteur Perte d’isolementChauffage du moteurArrêt du moteur visuel Cage de porte balaisMaintien du porte balaiendommagement introduction du corps étranger ; amortissement du matériel. Mauvais contact. visuel Porte balaisSupport des balais Cassure des ressorts Contrainte d’endurance (fatigue par vibration exagéré) Mauvais contact entre balais et collecteur. visuel Balais en charbonAssurer la commutationUsure Usure normal par frottement sur collecteur, présence du fond rond. Mauvais contact ; insuffisance de commutation. visuel PignonAssurer la transmission de l’énergie mécanique. Cassure ; usure ;décalageGrippage des roulements de guidage de l’axe ; Coincement de la roue. Chauffage du moteur ; desomparement De l’axe induit par rapport à l’inducteur. Bruit anormal. 27

Analyse des modes de défaillance de leurs effets et de leurs criticités Machine : Moteur de traction Sous-ensemble : Inducteur Phase de fonctionnement : marche normale L’élémentFonction Mode de défaillance CauseEffet détection Induit Génération de la puissance électrique Perte d’isolement ; la coupure ; court circuit. Chauffage du moteur ; manche à air ; grillage encrassé. Arrêt du moteur. Par capteur collecteurCollecte le courant vers l’induitUsure Usure normale par frottement des balais ; usure agressif par le non remplacement des balais ou mauvaises matières des balais, introduction des corps étrangers. Arrêt du moteur visuel Cône Isolement de l’induit par rapport au inducteur Perte d’isolementChauffage du moteurArrêt du moteur visuel Cage de porte balaisMaintien du porte balaiendommagement introduction du corps étranger ; amortissement du matériel. Mauvais contact. visuel Porte balaisSupport des balais Cassure des ressorts Contrainte d’endurance (fatigue par vibration exagéré) Mauvais contact entre balais et collecteur. visuel Balais en charbonAssurer la commutationUsure Usure normal par frottement sur collecteur, présence du fond rond. Mauvais contact ; insuffisance de commutation. visuel PignonAssurer la transmission de l’énergie mécanique. Cassure ; usure ;décalageGrippage des roulements de guidage de l’axe ; Coincement de la roue. Chauffage du moteur ; desomparement De l’axe induit par rapport à l’inducteur. Bruit anormal. 28

Détermination des défaillances critiques Sous-systèmeMode de défaillance Gravité G Criticité C InducteurManche à air. 318 Les Bobines 312 Isolateur 36 Câble d’alimentation36 Boite à connexion36 Induit Collecteur412 Pignon48 Balais en charbon16 29

SYNTHESES: OrganesCriticitéActions à engager Les bobines20 Respecter le courant de démarrage, Respecter le couple de serrage pour la fixation des bobines, Manche à air.18Centrage du soufflet par rapport à la manche à air et sa bonne fixation. collecteur12Soin systématique pour améliorer son état de surface. Pignon8 Respecter la périodicité de graissage des roulements du moteur ; vérification périodique du bon amortissement entre la couronne et le pignon. Balais en charbon6Changement des balais avant qu’ils attiennent la limite. Câble d’alimentation6Investigation systématique et la bonne fixation du câble dans son chemin. Boite à connexion6Vérification de l’étanchéité de la boite Isolateur6Nettoyage et vérification systématique. 30

O.N.C.F SAFI 31