version finale de neurone.doc

7/25/2019 version finale de neurone.doc

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DdicacesDdicacesJe rends grce dieu de mavoir donn le

courage et la volont ainsi que la conscience

davoir pu terminer mes tudes.

Je ddie ce modeste travail :

A mes trs chers parents pour toute leurA mes trs chers parents pour toute leurtendresse et pour leur nombreux sacrifces pourtendresse et pour leur nombreux sacrifces pour

ma russite. Que Dieu les garde.ma russite. Que Dieu les garde.

A mes trs chers grandes mres et ncles pourA mes trs chers grandes mres et ncles pour

lencouragement et a!ection quils montlencouragement et a!ection quils mont

prodigus durant mes tudes. A mes "rresprodigus durant mes tudes. A mes "rres##

$ustapha% &oussem et ma s'ur D(a)ia. A tous$ustapha% &oussem et ma s'ur D(a)ia. A tous

mes cousins.mes cousins.

A toute la "amille et *a+la ma "uture "emmeA toute la "amille et *a+la ma "uture "emme

inchallah.inchallah.

A tous les pro"esseurs et enseignants qui ont

collabor ma "ormation depuis mon premier

c,cle dtude (usqu la fn de mes tudes(usqu la fn de mes tudes

universitaire surtout $. -eleche $ustapha.universitaire surtout $. -eleche $ustapha.


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A tous mes amis et tous mes collgues de la

promotion //0.

A mes frre de lenfanceA mes frre de lenfance : Karim K, Karim I,: Karim K, Karim I,Amine N, Djamel O, Samir Z, Zakaria ,Amine N, Djamel O, Samir Z, Zakaria ,

A!delre"ak K#A!delre"ak K#

$n%n je ddie ce modeste travaille mon petit

cousin Anes dcd en &''(#

Aissam

DdicacesDdicaces

Je rends grce dieu de mavoir donn le

courage et la volont ainsi que la conscience

davoir pu terminer mes tudes.

Je ddie ce modeste travail :

A mes trs chers parents pour toute leurA mes trs chers parents pour toute leur

tendresse et pour leur nombreux sacrifces pourtendresse et pour leur nombreux sacrifces pour

ma russite.ma russite.


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7emerciements

A) terme de ce travail, no)s

vo)drons adresser nos vifsremerciements * to)s nos +rofesse)rsde linstit)t des sciences delinnie)r -)i ont contri!) * notreformation#

No)s e.+rimons notre +rofonderatit)de * notre encadre)r monsie)rA/DI Sif eddine davoir diri cetravail#

Nos remerciements sadressentalement * monsie)r le +rsident de

j)r0 et les mem!res de j)r0 +o)rl1onne)r -)ils no)s font davoirassist * notre so)tenance#

Nos remerciements * to)tes les+ersonnes -)i no)s aid de +rs o) de

loin s)rto)t : r# O34D 536KI/enaissa, r O34D 6O3IS K1eireddine et 6 /4AI7I Smain#


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CHAPITRE I : Utilisation et caractristiques des huiles detransformateur

Sommaire Sommaire

Listes des figures Listes des taleau!

Listes des ar"iationsIntroduction gnrale............................................................................................................

01

I#$Transformateur................................................................................................................03

I#$#$%Dfinition................................................................................................................03 I#$#&%Constitution dun transformateur............................................................................03 I#$#$- Circuit magntique .....................................................................................03 I#$#&- Circuit lectrique.........................................................................................03 I#$#'- Organe Mcanique......................................................................................04 I#$#'%Princie de fonctionnement.....................................................................................

04I#$#(%!es diffrents t"es de transformateur.....................................................................................................................................0# I#$#(#$- Classification ar $ase.....................................................................................................................................0# a%%ransformateur mono$as.....................................................................................................................................0# % %ransformateur tri$as.....................................................................................................................................0# I#$#(#&.- Classification ar montage.....................................................................................................................................0&0&0&0&0&0&

0'0'


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0'0'0'

urs 0*0*

0*0*0*0*0+0+0+

I# ) Huile minrale isolante................................................................................................10 I#$%Dfinition................................................................................................................10

I#&% Comosition des $uiles minrales ..........................................................................10 I#'%()le des $uiles dans le transformateur....................................................................10 I#'#$%onction dilectriques isolation/ .............................................................10 I#'#&%onction de c$aleur refroidissement/ ......................................................11 I#(%Caractristiques des $uiles......................................................................................11 I#(#$%Caractristiques lectriques.......................................................................11 I#(#$#$% Permitti,it................................................................................1 I#(#$#&% Conducti,it..............................................................................1 I#(#$#'%acteur de ertes dilectrique tg..............................................13 I#(#$#(%(sisti,it..................................................................................13 I#(#$#*%(igidit dilectrique..................................................................

14 I#(#&%Caractristiques $"sico-c$imiques..........................................................14 I#(#$%Masse ,olumique et coefficient de dilatation ,olumique..........14 I#(#&%2iscosit cinmatique................................................................1# I#(#'%Point dcoulement....................................................................1# I#(#(%Caacit t$ermique....................................................................1&

I#(#*%Conducti,it t$ermique.............................................................1&


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I#(#+%%eneur en eau.............................................................................1& I#(#,%ndice dacidit et indice de couleur.........................................1' I#(#'%caractristique de ser,ice..........................................................................

1' I#(#'#$%Soluilit de ga5........................................................................1' I#(#'#&%Stailit 6 lo7"dation...............................................................1' I#(#'#'%Stailit t$ermique....................................................................1* I#(#'#(%Stailit 6 l$"drol"se................................................................1* I#(#(%Scurit demloi......................................................................................1+

I#(#(#$%Point dclair.............................................................................1+ I#(#(#&%Point de feu...............................................................................1+ I#(#(#'%%emrature dauto-inflammation.............................................1+ I#(#(#(%Caractristiques de comustion.................................................0

II#$% Introduction...................................................................................................................1 II#&% -finition.......................................................................................................................1 II#'% Les diffrents t./es de "ieillissement.......................................................................... II#'#$% 2ieillissement $"sique......................................................................................... II#'#$#$%8,ec transfert de masse...........................................................................

II#'#$#&%Sans transfert de masse............................................................................ II#'#&%2ieillissement c$imique......................................................................................... II#'#$%2ieillissement t$ermique en rsence do7"g9ne....................................3 II#'#&%2ieillissement ar $"drol"se....................................................................3 II#'#'%2ieillissement climatique.........................................................................3

II#'#(%2ieillissement lectrique..........................................................................3

CHAPITRE II : Phnom0ne de "ieillissement de l1huile


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II#'#*%2ieillissement radioc$imique..................................................................4 II#'#+% 2ieillissement ioc$imique.....................................................................4 II#'#,%2ieillissement mcano c$imique.............................................................

4 II#'#%2ieillissement t$ermoc$imique non o7"datif/ ......................................4 II#'#%2ieillissement $otoc$imique.................................................................# II#'#'% 2ieillissement t$ermique.......................................................................................# II#(% Lois du 4ieillissement des isolants.............................................................................# II#(#$%!oi de Montsinger.................................................................................................&

II#(#&%!oi de Da:in..........................................................................................................& II#(#'%Perte ou gain de dure de ,ie.................................................................................' II#*% Rem/lacement et rgnration de l1huile isolante.....................................................'

III#$% Introduction.................................................................................................................* III#&% Historique....................................................................................................................+ III#'% 5eurone iologique.....................................................................................................30 III#'#$% 8natomie du neurone...........................................................................................31 III#'#$#$%!es dendrites..........................................................................................31 III#'#$#&%!e cors cellulaire..................................................................................

31 III#'#$#'% !a7one...................................................................................................31 III#'#$#(%S"nase..................................................................................................3 III#'#&% Communication entre neurones............................................................................3 III#(% Rseau! de neurones artificiels..................................................................................33 III#(#$% Prsentation..........................................................................................................33

III#(#&% nterrtation mat$matique................................................................................33

CHAPITRE III : Etude des rseau! de neurones artificiels


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III#(#$%;ntres


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III#+#$#'%on suer,is auto organisationnel/ ....................................................43 III#+#&%Procdure darentissage...................................................................................43 III#+#'%!es r9gles darentissages..................................................................................

44 III#+#'#$%(9gle de correction derreur...................................................................44 III#+#'#&%(9gle de Bolt5man.................................................................................44 III#+#'#'%(9gle darentissage ar comtition..................................................44 III#+#'#(%(9gle de e........................................................................................4# III#+#'#*%(9gle darentissage de Eidro@-off 8D8!;/ ..........................4&

III#,% Procdure de d"elo//ement d1un rseau de neurones ...........................................

4' III#,#$%Collecte des donnes............................................................................................4' III#,#&% 8nal"se des donnes............................................................................................4' III#,#'%Saration des ases de donnes..........................................................................4* III#,#(%C$oi7 dun rseau de neurones............................................................................4* III#,#*%C$oi7 du nomre de couc$es cac$es..................................................................4* III#,#+%C$oi7 du nomre de neurones dans la couc$e cac$e.........................................4+ III#,#,%C$oi7 de la fonction de transfert..........................................................................4+ III#,#2% Mise en forme des donnes our un rseau de neurones.....................................4+ III#,#3%8rentissage du rseau de neurones...................................................................4+

III#,#$6% 2alidation...........................................................................................................#0

I4#$% Presentation gnrale...................................................................................................#1 I4#&% Rsultat et inter/rtation............................................................................................#3 I4#$%acteur de ertes dilectriques..............................................................................

#3

CHAPITRE I4 : Essais /ratiques du "ieillissement thermique de l1huile


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I4#&%Permitti,it relati,e...............................................................................................## I4#'% 2iscosit cinmatique...........................................................................................#' I4#(% ndice de couleur...................................................................................................

#* I4#*% !acidit................................................................................................................#* I4#+%!a teneur en eau....................................................................................................#* I4#,%(igidit dilectrique..............................................................................................#+

4#$% Choi! de rseau utilis..................................................................................................

&0 4#&% 7thode d1o/timisation alatoire R87 9Random 8/timisation 7ethode............&1 4#'% Prsentation du rseau utilis.......................................................................................& 4#(% L1algorithme de calcul...................................................................................................&3 4#*% Rsultats et inter/rtations...........................................................................................&4 4#*#$% acteur de ertes dilectriques...............................................................................&4 4#*#&% Permitti,it relati,e................................................................................................

Conclusion gnrale..............................................................................................................&*

Biliogra$ie

8nne7e

CHAPITRE 4 : A//lication des rseau! de neurones


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!iste des figures

;igure I#$#Sc$ma dun transformateur ...................................................................

04 ;igure I#%ransformateur mono$as.....................................................................0# ;igure I#'# %ransformateur tri$as...........................................................................0# ;igure I#(# 8utotransformateur.................................................................................0& ;igure I#*#%ransformateur 6 deu7 secondaires..........................................................0& ;igure I#+#%ransformateur 6 lusieurs enroulements.................................................

0' ;igure I#,#%ransformateur tri$as di$as..............................................................0'

;igure III#$#eurone iologique..............................................................................31 ;igure III#eurone formel....................................................................................33 ;igure III#'#eurone formel....................................................................................33 ;igure III#(#onction inaire 6 seuil........................................................................3# ;igure III#*#onction identit...................................................................................3& ;igure III#+#onction linaire 6 seuil........................................................................3& ;igure III#,#onction sigmo>de e7onentielle..........................................................3' ;igure III#2#onction sigmo>de tangentielle.............................................................3' ;igure III#3#onction gaussienne.............................................................................3* ;igure III#$6#!es diffrents rseau7 de neurones.....................................................41 ;igure III#$$#Princie de larentissage suer,is.................................................4 ;igure III#$Princie de larentissage semi suer,is.........................................43 ;igure III#$'#Princie de larentissage non suer,is..........................................43


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;igure I4#$#2ariation du facteur de ertes dilectrique en fonction du tems 6temrature de ,ieillissement de *0FC.............................................................................#3 ;igure I4#ariation du facteur de ertes dilectrique en fonction du tems 6temrature de ,ieillissement de 10FC...........................................................................#4 ;igure I4#'#2ariation du facteur de ertes dilectrique en fonction de latemrature a,ant et ar9s ,ieillissement.........................................................................## ;igure I4#(#2ariation de la ermitti,it relati,e Gren fonction du tems 6temrature de ,ieillissement de *0FC.............................................................................## ;igure I4#*#2ariation de la ermitti,it relati,e Gren fonction du tems 6temrature de ,ieillissement de 10FC...........................................................................#& ;igure I4#+#2ariation de la ermitti,it relati,e Gren de la temrature a,ant etar9s ,ieillissement..........................................................................................................#'

;igure 4#$#8rc$itecture du rseau laor................................................................&3 ;igure 4#!a ,ariation du facteur de ertes dilectrique en fonction du tems

our une temrature de ,ieillissement de *0FC. 3 oints darentissagesH 3 ointsde rdictions...................................................................................................................&4 ;igure 4#'#!a ,ariation du facteur de ertes dilectrique en fonction du tems

our une temrature de ,ieillissement de 10FC. 3 oints darentissagesH 3oints de rdictions........................................................................................................ ;igure 4#(#!a ,ariation de la ermitti,it relati,e en fonction du tems ourune temrature de ,ieillissement de *0FC. 3 oints darentissagesH un oint de

rdiction.........................................................................................................................&& ;igure 4#*#!a ,ariation de la ermitti,it relati,e en fonction du tems ourune temrature de ,ieillissement de 10FC. 3 oints darentissagesH un oint de

rdiction.........................................................................................................................&&


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!iste des taleau7

Taleau I4#$#Caractristiques de l$uile de transformateur BO(8I...................# Taleau I4#iscosit cinmatique de l$uile a,ant et ar9s ,ieillissement............#' Taleau I4#'#ndice de couleur de l$uile a,ant et ar9s ,ieillissement...................#* Taleau I4#(#ndice dacidit de l$uile a,ant et ar9s ,ieillissement......................#* Taleau I4#*#%eneur en eau de l$uile a,ant et ar9s ,ieillissement.........................#+ Taleau I4#+#(igidit dilectrique et tension de claquage de l$uile a,ant etar9s ,ieillissement..........................................................................................................#+


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89:;?@BCB@E;FGHIB@J=?@JKFILMN;I?COPRSKTU?@VCWM>X?@=NW

Y@=OZ[JC\]^_C`?@J@MT?@LJ_J@MOE:9;80120?wC:K]?ZY@=OZIyJC`;CUL89k@Mz]{@K9?@IVCWM>X?@

IVCU|KVC}?@~TU?@C>:C`]~TU?@C>:.CMy

@?:^_C`?@J@MT?@kCX?@IN?@IC@{@K9IVCWM>X?@{@[email protected]|KVC}?@

(sume!e ut rincial de cette tude est de ,oir ltat dune $uile detransformateur ar9s un ,ieillissement t$ermique 6 deu7 temratures diffrentes

*0FC et 10FCH en utilisant des rseau7 de rdiction qui sont les rseau7 de

neurones artificielsH tout en comarant la ,ariation des caractristiques lectriques

et $"sico-c$imiques our les deu7 mt$odes t$orique et ratique.

7ots cls K ,ieillissement t$ermiqueH rseau7 de neurones artificielsH rorits

lectriquesH rorits $"sico-c$imiques.

8stract%$e rincial oLectifs of t$is stud" is a determination of transformer oil

state after a t$ermal aging for t@o differents temeratures *0FC and 10FC/H for

t$is @e used a net@or: redictionH t$at is an artificial neural net@or:H @e comaredt$is results for t$eorical and ractice met$ods.

=e. >ordsK t$ermal agingH artificial neural net@or:sH electrical roertiesH$"sicoc$emical roerties.

!istes des ar,iations


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CP K Carone araffinique.

Cn K Carone na$tnique.

P!C K C$romatogra$ie en $ase liquide $aute erformance.

I28 K :ilo ,olt am9re.

GrK ermitti,it relati,e.

G0K ermitti,it du ,ide.

G K ermitti,it asolue.

Sm K Siemensm9tre.

FC K degr celsius.

N.m K O$m m9tre.5 K $ert5.

2. K ,iscosit" inde7.

mms K millim9tre carrseconde.

:g.I K Loule :ilogramme.:el,in.

Em.I K @attm9tre.:el,in.

..m K arties ar million.

Q2 K ultra ,iolet.

g K Mercure.

S K 8ntimon".

8s K 8rsenic.

Sn K %in.

Rn K Rinc.


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:2 K :ilo,olt.

:2cm K :ilo,olt ar centim9tre.

(OM K (andom Otimisation Met$ode.


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Introduction gnrale.

!lectricit fut e7loite comme source dnergie et de tra,ail 6 artir du

1+9me si9cleH notamment grce au7 tra,au7 d;dison et de %eslaH elle a connu donc

une ,olution tr9s raide au long du 09me si9cleH et elle est ratiquement utilisedans tous les instruments et les mac$inesH our assurer la continuit de llectricit

6 tra,ers les rseau7 lectriquesH on utilise des transformateurs de uissance.

!ors du fonctionnement du transformateurH une nergie se dgage sous forme

de c$aleur ertes/H donc il est ncessaire dutiliser des mati9res isolantesH telles que

les $uiles minrales isolantesH our garantir lisolation et le refroidissementH la

sur,eillance des $uiles isolantes est essentielle our assurer un on fonctionnement

des transformateurs T car au cours de lutilisation des $uiles isolantesH les

caractristiques de ces derni9res eu,ent Utre rduites 6 cause de lusieurs

contraintes lectriquesH t$ermiquesH c$imiquesH V/.

!a dgradation des matriau7 au cours du tems est connue sous le nom de

,ieillissement. !tude du $nom9ne de ,ieillissement t$ermique dun isolant a

deu7 uts rinciau7 K le remier est de dterminer l,olution de la dure de ,ie de

ces isolants sous leffet des contraintes t$ermiquesH le second ut est de trou,er une

,entuelle corrlation entre le $nom9ne de ,ieillissement et les contraintes qui le

ro,oquent.

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1


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Introduction gnrale.

!es essais ratiques de ,ieillissement seffectuent sur une $uile neu,eH et ar9s

un tems dutilisation ien dterminH nous ou,ons tirer un ilan sur ltat de

l$uile lors de son utilisation.!Wutilisation des mt$odes numriques dans la rdiction eut nous donner

lW,olution des caractristiques de lW$uile t$oriquementH et cette rdiction eut

seffectuer ar lusieurs mt$odesH armi ces mt$odes nous citons les rseau7 de

neurones artificiels.

otre tude comorte deu7 arties essentielles K artie t$orique et artie

ratique.

!a artie t$orique est sudi,ise en trois c$aitres K

!e remier c$aitre contient une dfinition sur les transformateursH les $uiles

minrales isolantes et leur caractristique.

!e deu7i9me c$aitre contient une tude sur le $nom9ne du ,ieillissement

t$ermique des $uiles.

!e troisi9me c$aitre contient une tude sur les rseau7 de neurones artificiels.

!a artie ratique se comose de trois c$aitres K

!e quatri9me c$aitre illustre les essais ratiques du ,ieillissement t$ermique

de l$uile qui ont t faits au ni,eau de la centrale lectrique ;l-amma.

!e cinqui9me c$aitre contient lalication des rseau7 de neurones artificiels

dans la rdiction du ,ieillissement.

!e dernier c$aitre rsente les rsultats de lalication et linterrtation de

ces rsultats.ous terminons notre tude ar une conclusion gnrale.

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Chapitre I : Utilisation et caractristiques des huiles detransformateur.

I#$# Transformateur :

I#$#$# -finition :

!es transformateurs sont des mac$ines lectriques enti9rement statiques qui

transforment une tension ou un courant alternatif en une autre tension ou courantalternatifH de mUme frquence et de ,aleurs mieu7 adates au transort ou 6 la

distriution de lnergie lectrique. DoncH ils sont l,ateurs ou aaisseurs selon le

fonctionnement ,oulu. X1Y XY

I#$# Constitution d1un transformateur :

Qn transformateur se comose essentiellement de K

Z Circuit magntique.

Z Circuit lectrique. Z Organe mcanique.

I#$#$# Circuit magntique :

l est constitu de lusieurs t)les en acier ou silicium laminesH ces t)les sont

recou,ertes ar un ,ernis isolant our diminuer les ertes ar courant de oucault/H

et il eut Utre 6 deu7 ou trois colonnes. X3Y

I#$# Circuit lectrique :

l est constitu ar des enroulements rimaires qui sont associs gnralement

au rseau dalimentationH et de secondaires qui sont associs 6 la c$argeH ces

enroulements sont constitus de fils conducteurs en cui,re ou en aluminium de

section circulaire ou rectangulaire.

On distingue deu7 t"es denroulements K enroulement % et enroulement B%

quil sagisse dun transformateur l,ateur ou aaisseur. X4Y

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I#$#'# 8rgane mcanique :

!es organes mcaniques essentiels sont K la cu,eH le cou,ercleH le suort du

circuit magntiqueH les dilectriques et le s"st9me de refroidissement.

Dans les transformateurs 6 l$uileH on immerge le no"au et les enroulements

dans un rser,oir lein d$uileH on laelle rser,oir rincialH la surface du

rser,oir c$ange en fonction de la uissance du transformateurH en suiteH et en cas

de transformateur de grande uissanceH on eut utiliser des ,entilateurs our

dgager la c$aleur.

Qn rser,oir au7iliaire c"lindriqueH lac au dessus de la cu,e est reli a,ec ellear deu7 tuesH le ,olume du rser,oir au7iliaire est de 10[ du ,olume de la cu,eH

entre les deu7H il " a un relais de ga5H ael relais de Buc$$ol5H qui fait signaler

lc$auffement. X#Y

I#$#'# Princi/e de fonctionnement :

On alimente lenroulement rimaire ar une tension sinuso>daleH le circuit est

donc fermH cet enroulement eut Utre rersent ar une inductance !H une

ractance < et un courant qui circule dans lenroulement. Ce courant alternatif H

roduit 6 son tour un flu7 sinuso>dal dans le circuit magntique du transformateurH

doncH au ni,eau de secondaireH c$aque sire qui est tra,erse ar ce flu7 ,ariale

est le si9ge dune force lectromotriceH cest ainsi quaara\t la tension secondaire.

X&Y

;igure I#$ : Schma d1un transformateur#

Pour comrendre la cration du flu7H il faut comrendre ce qui se asse quand

un courant circule dans un fil lectrique.

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4

I$

I&

4$ 4

&


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!orsquun courant circule dans un fil lectriqueH il se crH autour de ce fil des

etits c$ams lectromagntiquesH ces c$ams sont tr9s failes donc le fil doit Utre

enroul sur un no"au mtallique ferm.

On dfinit le raort de transformation not ? m AH qui est le raort des

tensions ou le raort de nomre de sires secondaire sur rimaire/.

1

1

n

n

U

Um ==

Si la deu7i9me oine comorte moins de sire que la remi9reH on a donc le

cas dun transformateur aaisseurH et si la deu7i9me oine comorte lus de sireH

le transformateur est l,ateur. X&Y

I#$#(# Les diffrents t./es de transformateur :

I#$#(#$# Classification /ar /hase :

a# Transformateur mono/has :

l comorte deu7 enroulements de rsistance r

et rscomortant et s siresH il est utilis dans

les montages simles.Xfigure .Y XY

;igure I#& : Transformateur mono/hase#

# Transformateur tri/has :

l eut Utre form ar trois

transformateurs mono$assH dont les

enroulements eu,ent Utre couls en toile

ou en triangleH et le lus sou,ent est

dutiliser un circuit magntique tri$as 6

trois no"au7 c$aque no"auH comorte

lenroulement rimaire et secondaire.

Xfigure .3Y XY ;igure I#' : Transformateur tri/has#

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#


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Qam

Qm

s1

s

1 a

m

Q1


I#$#(# Classification /ar montage :

a# Transformateur en srie :

Sont des transformateurs monts en srie et aels aussi transformateur de

courant. XY

# Transformateur en /arall0le :

l arri,e dutiliser lusieurs transformateurs en arall9le our alimenter une

c$argeH on le utilise our augmenter la uissance. XY

I#$#(#'# Classification /ar enroulements :a# Autotransformateur :

l est form dun seul enroulement qui comorte le rimaire n1/H et le

secondaire n/H lac sur un circuit magntique ferm. On lWutilise our alimenter

un aareil sous une tension diffrente de celle our laquelle il a t construit.

Xigure .4Y XY

a/ lautotransformateur aaisseur / lautotransformateur l,ateur

;igure I#( : Autotransformateur#

# Transformateur ? deu! secondaires :

Cest un transformateur

mono$as qui comorte deu7

secondaires identiques monts en

srie. Xigure .#Y XY

;igure I#* : Transformateur ? deu! secondaires#

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&


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;igure I#, : Transformateur tri/has di/has


c# Transformateur ? /lusieurs enroulements :

l comorte un rimaire et

lusieurs secondaires T il est utilis

our alimenter lusieurs rseau7 de

distriutions 6 artir de mUme

transformateur 6 la sortie dunecentrale lectrique. Xfigure .&Y XY

;igure I#+ : Transformateur ? /lusieurs enroulements#

I#$#(#(# Classification /ar fonctionnement :

a# Transformateur de mesure :

l est emlo" our alimenter les instruments de mesure lorsque les courants

sont imortants ou les tensions le,es de faile uissance. XY

# Transformateur tri/has di/has :

l est utilis our alimenter deu7

rceteurs mono$ass de grandes

uissances 6 artir dun rseau

tri$as. Xfigure .'Y XY

c# Transformateur d1im/ulsion :

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'


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!e transformateur dimulsion est utilis our la commande de t$"ristorsH triac

et transistors. XY

I#$#*# R@le des isolants et des dilectriques dans les transformateurs :

I#$#*#$# R@le des isolants :

I#$#*#$#$# Isolation :

!es isolants lectriques utiliss furent 6 lorigineH des roduits naturels non

imrgns quiH en contact direct a,ec lairH so7"daient sans eine. !estransformateurs rimitifsH les transformateurs industrielsH raliss ds 1**4 taient

du t"e sec. l fallut attendre 1*+1 our que l$uile de trole soit utilise 6 titre

e7rimental dans lisolation de transformateurs tri$ass.

De,ant la multilication des rseau7 de distriution dnergie lectrique et

laccroissement des uissances installesH les transformateurs dans lair de,iennent

normes. Pour rduire leur ,olumeH lemloi de l$uile minrale se gnralisa ds

1+0#. X*Y

!isolation des transformateurs consiste 6 utiliser du aier ou du carton

soigneusement sc$s sous ,ide et imrgns 6 c]ur au mo"en de roduit de

raffinage du trole et du carone $"drocarures urs/ ou a,ec des roduits de

s"nt$9se.

!usage disolants liquides simose lorsquil faut remlir des intersticesH et

,acuer des quantits imortantes de c$aleurs 6 tra,ers des canau7 de dimensions

rduites. ls Louent le r)le dimrgnant disolants solides et ermettent

daugmenter tr9s sensilement la sollicitation dilectrique. X+Y

I#$#*#$# Refroidissement :

l est ncessaire de refroidir les transformateurs de grandes uissancesH afin

d,iter la dtrioration des ,ernis isolantsH ce refroidissement eut se faire de

diffrentes fa^ons K X10Y

a# Refroidissement dans l1air :

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*


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!e transformateur est mit dans une enceinte grillageH la ,entilation eut Utre

naturelle ou force ,entilateur/. X10Y

# Refroidissement naturel dans l1huile :

Qne cu,e renferme le transformateurH cette cu,e est munie dailetteH l$uile se

refroidit au contact des arois c$ange t$ermique/. X10Y

c# Refroidissement /ar radiateur d1huile :

!$uile circule naturellement dans un radiateur sar de la cu,eH ce radiateur

eut Utre ,entilH et la circulation d$uile est force ar une ome. X10Y

d# Refroidissement a"ec h.drorfrigrant :!a circulation de l$uile seffectue dans une cu,e contenant des tues 6

lintrieur desquels circule de leau froide. X10Y

I#$#*# R@le des dilectriques :

%outes les ertes ont our consquence un c$auffement des lments

corresondant du transformateurH ncessitant la mise en ]u,re de mo"ens de

rfrigration. Ceci constitue la remi9re fonction assigne au7 dilectriques dans le

transformateurH 6 sa,oirH le transfert de c$aleur refroidissement/. !a c$aleur

,acue est ,$icule ar circulation naturelle ou force au mo"en dun

quiement tel quune ome ou un ,entilateur/ du dilectrique liquideH ,ers les

disositifs de refroidissement. !e transfert de c$aleur de la artie acti,e 6 lair a

lieu en deu7 taes K de la artie acti,e 6 l$uileH 6 lintrieur de la cu,eH et de

l$uile 6 lairH dans le rfrigrant.

Qn transfert de c$aleur ien organis ermet d,iter la formation de onts

c$auds grce 6 une circulation aondante et ien rartieH dont lefficacit est

influence directement ar la ,iscosit et la c$aleur scifique du dilectrique

utilis. X&Y

!autre fonction essentielle des dilectriques est lisolation. Dune mani9re

gnraleH tout transformateur e7ige K un isolement entre siresH un isolement entre

couc$es ou entre oinesH un isolement entre les enroulements asse tension et la

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+


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masseH un isolement entre les enroulements asse tension et les enroulements $aute

tensionH et enfin un isolement entre les enroulements $aute tension et la masse.

Cet isolement est assur soit ar une couc$e solide aier ou carton/ imrgne

d$uileH soit ar une isolation mi7te K cominaison de lames du dilectrique liquide

et de arri9res disolants solides. X'Y

# Huile minrale isolante :

I#$# -finition :!es $uiles minrales sont des roduits naturels otenus directement ar

raffinage de rut trolier sui,ant un rocd qui inclut une distriutionH sui,i

dune oration de daraffinageH dune e7traction ar sol,ant et dune

$"drognation catal"tique.

!eur comosition c$imique est e7trUmement comlique lusieurs milliers de

molcules diffrentes/H et eut ,arier dans de largeurs roortions. X11Y

I# Com/osition des huiles minrales :

!es $uiles minrales contiennent rs de 3000 roduits diffrentsH dont +0[

nont as encore t identifis. ;n remi9re aro7imationH elles sont considres

comme araffiniques ou na$tniques sui,ant que le raort du nomre de

carones araffiniques /.Cp au nomre de carones na$tniques /.Cn est

surieur ou infrieur 6 .

l e7iste de nomreuses mt$odes our identifier le t"e d$uile minrale et

les additifs quelle contient K sectromtrie infrarougeH c$romatogra$ie en $ase

liquide $aute erformance P!C/H sectromtrie de masseH c$romatogra$ie en

$ase ga5euseH c$romatogra$ie 6 ermation de gel etc. Ces anal"ses

instrumentales eu,ent Utre utilises our dfinir une ?emreinteA de l$uile. X1Y

I#'# R@le des huiles dans le transformateur :

!es dilectriques liquides ont deu7 fonctions essentielles.

I#'#$# ;onction dilectrique 9isolation :

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Dans la artie acti,e dun transformateurH lisolation entre les lments orts 6

des otentiels lectriques diffrentsH est assure ar K

_ !e dilectrique seulH lorsquil sagit dune isolation entre deu7 i9ces

mtalliques nues.

_ Qne couc$e solide aier ou carton/ imrgne de dilectriqueH cest le cas de

lisolation entre deu7 conducteurs ,oisins dun mUme enroulement.

_ Qne isolation mi7teH cest la cominaison de lames de dilectrique liquide etde arri9re disolant solide.

!es $uiles minrales isolantes sont uni,ersellement utilises our toutes sortes

de transformateurH de toutes uissances et de toutes tensions. X&Y

I#'# ;onction transfert de chaleur 9refroidissement :

!e rgime t$ermique dun transformateur dans l$uile dend eaucou du

mode de son refroidissement. On distingue les transformateurs 6 refroidissement

naturel ar l$uileH et 6 refroidissement ar lair 6 circulation forceH et enfin 6

circulation force de l$uileH ce dernier est un refroidissement ar rfrigrant 6 eau

ou 6 lair. X13Y

Pour des uissances unitaires attenantes KVA'#00 H !a c$aleur du

transformateur est transfre ar un s"st9me de refroidissement naturel ar l$uile.

!es transformateurs de uissance le,e sont 6 refroidissement ar lair 6

circulation force.

8dmettant que le rocessus t$ermique dans le transformateur soit ermanentH et

ar consquentH tous les lments du transformateur sont 6 temrature constanteH

et la surl,ation de la temrature ar raort celle du milieu rfrigrant est

constante. X13Y

I#(# Caractristique des huiles :

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!es rorits des $uiles minrales isolantes di,ises en catgories K

lectriques et $"sico-c$imiquesH ceendant c$aque catgorie contient lusieurs

caractristiques.

I#(#$# Caractristiques lectriques :

!es caractristiques lectriques des liquides dendent de leur formulation

comositionH constitution molculaire etc.V/H et de leur conditions dutilisation au

conditionnement filtrationH ds$"dratation etc.V/. On cite K !a ermitti,itH la

conducti,itH le facteur de ertes dilectriques et la rigidit dilectrique. X'Y

I#(#$#$# Permitti"it :

!a ermitti,it dfinit la ossiilit sous laction du c$am lectrique de lirer

des c$arges. ;lle rsulte de di,erses contriutions de dlacement de c$arge.

!a ermitti,it relati,e r est dfinie comme le raort 0M / de la

ermitti,it asolue du liquide 6 celle du ,ide /M10/..3&M1 +0 MF= . X'Y

!a ermitti,it est une caractristique intrins9que dun roduit. ;lle dend

essentiellement de la structure c$imique et caractrise la olarit de la molcule.

!a ermitti,it dcro\t a,ec la temrature et la frquence du courant.

CeendantH our les roduits olaires et ,isqueu7H on oser,eH au-dessous dune

certaine temratureH une rusque c$ute de la ermitti,it due 6 limmoilisation

des di)les. X11Y

I#(#$# Conducti"it :

Qn isolant soumit 6 une tension lectriqueH doit conduire le moins ossilelWlectricitH sa conducti,it doit donc Utre la lus faile ossile.

!a conducti,it dun liquide isolant est due 6 la rsence de c$arges lires

ositi,es et ngati,es des ions/ en quantits gales. Sous leffet dun c$am

lectriqueH ces ions se dlacent ro,oquant ainsi un courant de conduction. X11Y

!a conducti,it nest as une rorit intrins9que dun liquide isolantH elle est

lie 6 la rsence dinfimes quantits dimurets ionisales. l est ossile

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damliorer la conducti,it dun roduit en liminant une artie des imurets quil

contient. Cette liminationH aele ?traitement dilectrique A. X11Y

!a conducti,it se calcule 6 artir de la formule sui,ant KM1

/M../. rd KKe ++=

8,ec K

K !a conducti,it du liquide T

dK K Constante de ,itesse de dissociation T

rK K Constante de ,itesse de recominaison T

K+ et !es moilits des ions ositifs et ngatifs T

Ke C$arge de llectron T

!a conducti,it se7rime en mSM Siemens ar m9tre/ .X11Y

I#(#$#'# ;acteur de /ertes dilectrique tan :

!es ,aleurs du facteur de ertes dilectriquesH tanH sont galement tr9s

,ariales dune $uile 6 lautre. Dans les meilleurs casH tan dune $uile neu,e

traite est de lordre de 6 410# 6 C+0 H la scification C; &0+& tant310# et la scification C; &04#& tant 310 . X1Y

!a tan,arie a,ec la temrature .Qne tude ortant sur lusieurs $uiles a

montr que cette dendance ou,ait Utre rersente ar la relation K

/M1M1.tanlogtanlog WW TTCTT =

8,ec K

C K Coefficient qui ,arie de 0.1# 6 0.0 sui,ant l$uile.

T etWT K %emrature en Iel,ins. X1Y

;n ser,iceH tan eut a,oir des ,aleurs tr9s le,esH surieures 6 1H lies

notamment 6 lo7"dation. Des essais de ,ieillissement acclr ont mis en ,idence

une corrlation entre les ,olutions de tan et certains aram9tresH tels lacidit et

les d)ts. Cest ourquoi certaines mt$odes utilisent tan comme crit9re de

,ieillissement. Par e7emle lessai Baader. X1Y

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%anest un nomre adimensionnel. X11Y

I#(#$#(# Rsisti"it :

!a rsisti,it nest as une rorit intrins9que et dend de eaucou de

aram9tres.X1Y. !a rsisti,it est dfinie comme lin,erse de la conducti,it

K

M1=

;lle se7rime en m O$mm9tre/. X11Y

!a rsisti,it telle que mesure ar la norme C; &04'nest as la rsisti,it

,raie du liquide uisque lalication dun c$am lectrique endant untems long urifie le liquide en dla^ant les ions ,ers les lectrodes. !a rsisti,it

,raie doit Utre mesure sous faile tension et ar9s un tems court dalication de

cette tension quelques secondes/. X11Y

I#(#$#*# Rigidit dilectrique :

!a rigidit dilectrique 6 #05 dune $uile minrale neu,e traite dend eu

du t"e na$tnique ou araffiniques/ et du rocd de raffinage. Par ailleursH

linfluence de la temrature dans un inter,alle dune centaine de degrs est faile.

X1Y

!otention dune forte ,aleur de rigidit ne ermet ceendant as de sassurer

que l$uile est e7emte dimurets. !otention dune ,aleur correcte ermet

essentiellement dassurer que le traitement de l$uile dga5ageH filtration/ est

satisfaisant. X1Y

I#(# Caractristique /h.sico%chimique :I#(#$# 7asse "olumique et coefficient de dilatation "olumique :

!a masse ,olumique est une caractristique intrins9que dun roduit .;lle

dend de la comosition c$imique .8insi les $uiles minrales araffiniques ont

une masse ,olumique lus faile que les $uiles na$tniques. !a masse ,olumique

diminue lorsque la temrature augmente. X11Y

!e coefficient de dilatation ,olumique v dfinit la ,ariation de la masse

,olumique t en fonction de la temrature.X1Y

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Y/0X10 = tvt

8,ec K

0 K !a masse ,olumique 6 une temrature de C0 .

v K Coefficient de dilatation. X11Y

Pour les $uiles minralesH v est en fonction de la masse ,olumique sui,ant la

relation K

#1# 10/.1+434 = v

8,ec K

1# K !a masse ,olumique 6 une temrature de C1# . X1Y

Pour les alications fermesH on c$erc$e gnralement des roduits a"ant le

lus faile coefficient de dilatation.X11Y

I#(# 4iscosit cinmatique :

!a ,iscosit est un aram9tre imortant our la dissiation de la c$aleur. !es

,ariations de la ,iscosit a,ec la temrature dendent de la nature de l$uileH les

aromatiques rsentant une forte ,ariationH alors que our les $"drocarures

araffiniquesH elle est eaucou lus faile. !es $uiles na$tniques donc en

gnral ont une ,iscosit lus le,e 6 asse temrature. X1Y

Dautre artH en effetH lus le liquide est ,isqueu7H lus il est difficile de le faire

circuler dans laareil our refroidir les arties acti,es c$audes. X11Y

On aelle indice de ,iscosit 2H 2iscosit" nde7/H un coefficient qui est

otenu en comarant la ,iscosit 6 C40 de l$uile 6 celle de deu7 $uiles de

rfrenceH lune na$tniqueH lautre araffiniqueH qui ont la mUme ,iscosit 6C100 norme % &0-13&/. X1Y

2 ,arie de 0 6 100H et est dautant lus le, que la ,ariation de la ,iscosit

a,ec la temrature est faile. 2 fournit une indication sur la nature na$tnique

ou araffinique dune $uileH les $uiles na$tniques a"ant des indices de ,iscosit

2 lus failes. X1Y

I#(#'# Point d1coulement :

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!e oint dcoulement est galement un aram9tre imortant dans le c$oi7 dun

liquide destin 6 ,acuer les caloriesH il est dfini comme la temrature ma7imale

au-dessous de laquelle le liquide ne sWcoule lus. X11Y

Deu7 $nom9nes eu,ent Utre resonsales de la erte dcoulement K

_ !augmentation de ,iscosit 6 asse temrature K le oint dcoulement

corresond 6 une ,iscosit den,iron smm M30000 .

_ !a cristallisation de certains comosants notamment les araffines dans

l$uile minrale/. X11Y

I#(#(# Ca/acit thermique :

Pour les $uiles minralesH la caacit t$ermique massique 6 ression constante

cro\t a,ec la temrature et dcro\t a,ec la masse ,olumique sui,ant la relation K

1#M/3+H31&*4 tcp =

;lle est mesure en /.M KkgJ . X1Y

I#(#*# Conducti"it thermique :

!e coefficient de conducti,it t$ermique est in,ersement roortionnel 6 la

masse ,olumique et dcro\t a,ec la temrature sui,ant la relation K

M/.0000#4#H0101H0 t=

l est mesur en /.M kmW . X1Y

I#(#+# Teneur en eau :

!eau eut Utre rsente 6 ltat dissous ou sous forme de gouttelettes lus ou

moins fines. Cest lennemi numro un des aareils lectriques. !es $uiles sc$es

eu,ent a,oir des teneurs en eau infrieures 6 10 m. 8u contact dune

atmos$9re $umideH leau se dissout lentement dans l$uileH ou,ant conduire 6 des

teneurs le,es. X1Y

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;n rsence deau lireH la conducti,it de l$uile augment fortement et sa

rigidit lectrique diminue. l a t montr que la rigidit de l$uile ,arie eu a,ec

la temratureH mais eaucou a,ec la teneur en eau. X1Y

!un des rol9mes rencontrs dans les aareils qui ?resirentA 6 lair est li 6

la ,ariation de la soluilit de leau a,ec la temrature. !orsque laareil est

c$audH leau eut se dissoudre en grande quantit. !orsque laareil refroiditH la

soluilit de leau diminuantH de leau lire aara\t et se rassemle au fond de

laareil. Cette situation eut conduire 6 des claquages. X1Y

I#(#,# Indice dBacidit et indice de couleur :

Dans les $uiles neu,esH on ne constate as la rsence dWacides minrau7H mais

celle dWacides organiques. X'Y

!Wacidit dWune $uile en ser,ice rsulte des roduits dWo7"dation. Pour une $uile

neu,eH lWacidit est de lWordre de 0H00# Xmg IOgY et atteint en fin de ,ie des

,aleurs de 0H#. X'Y

Corrlati,ementH la couleur de lW$uile sWaccentueH de claire indice infrieur 6

0H#/ 6 Laune indice H#/H elle runit indice #H#/ our de,enir noire indice */. Ce

c$angement de couleur eut Utre lWindication dWune o7"dationH mais aussi de la mise

en solution de igments de matriau7 incomatiles. X'Y

I#(#'# Caractristiques de ser"ice :

I#(#'#$# Soluilit de ga :

%ous les ga5 se dissol,ent lus au moins dans lW$uile minraleH comme dWailleurs

dans les liquides. !a lus grande ,aleur du ,olume de ga5 qui eut Utre mise en

solution 6 la saturation sWaelle coefficient de soluilit S. l est dfini comme

tant le raort du ,olume de ga5 dissous au ,olume dW$uile et est e7rim en our-

cent. X'Y

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I#(#'# Stailit ? lBo!.dation :

!a tenue 6 lWo7"dation est une rorit articuli9rement imortante our les

alications ou,ertesH o` le liquide est en contact a,ec de lWair. CWest notamment le

cas des transformateurs. X11Y

On dsigne ar o7"dation un ensemle de ractions c$imiques comle7es et

lentes au cours desquelles les $"drocarures ragissent a,ec lWo7"g9ne dissous. l se

forme tout dWaord des roduits de raction solules comoss caron"lsH

caro7"les/ uisH ar ol"mrisationH des roduits qui sont lus ou moins solulesH

les d)ts tant aels oues dWo7"dation.X11Y!a ,itesse des ractions dWo7"dation cro\t ,idemment a,ec la temrature et la

concentration en o7"g9ne K on admet quWelle doule tous les * 6 10 FCH 6 artir de

&0 FC.

!es ractions dWo7"dation sont catal"ses ar certains mtau7 cui,reH fer/ ainsi

que ar certains roduits comme les mercatans qui eu,ent Utre contenus dans les

$uiles minrales.

!es consquences de lWo7"dation sont K

Z Qne augmentation des ertes dilectriques.

Z Qne augmentation de la ,iscositH dWo` une diminution de la caacit 6

liminer les dgagements de c$aleur.

Z Qne augmentation de la corrosi,it ,is-6-,is de la celluloseH notamment.

Z Qne augmentation de la corrosi,it ,is-6-,is des arties mtalliques. X11Y

I#(#'#'# Stailit thermique :

!a stailit t$ermique concerne gnralement les matriau7 en association a,ec

lW$uileH ceendantH la connaissance du comortement de lW$uile seule rsente de

lWintrUtH dans le cas de oints c$auds $ors oinage. X'Y

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l nWe7iste as de test normalis our tudier la stailit t$ermique dWun liquide

dilectrique. ;n gnralH elle est ,alue 6 artir des ,olutions de tan S du roduit

6 c$audH sous 85ote. X11Y

!es $uiles minrales sont stales LusquW6 des temratures de 110 6 10 FCH les

$uiles silicones LusquW6 1#0 FC et les $"drocarures aromatiques LusquW6 lus de

00 FC. X11Y

I#(#'#(# Stailit ? lBh.drol.se :

Cette rorit ne concerne que les esters. ;n effetH leur nature c$imiqueH

contrairement 6 celle des $"drocarures ursH entra\ne un risque de raction a,eclWeau solule. Par ailleurs leur structure caron"le entra\ne une grande soluilit de

lWeau. X11Y

CeendantH les esters utiliss dans les alications lectrotec$niques sont

articuli9rement rsistants 6 lW$"drol"se. l nWe7iste as de test normalis our

,aluer la stailit 6 lW$"drol"se. X11Y

I#(#(# Scurit dBem/loi :

Dans certaines alicationsH o` le risque en cas dWincendie est considr comme

inaccetaleH on utilise des liquides rsistant au feu. !e danger dWincendie est ,alu

6 artir des caractristiques dWinflammailit oint dWclairH oint de feuH

temrature dWauto inflammation/ et de certaines caractristiques de comustion

indice dWo7"g9neH quantits de c$aleur dgages/. X1Y

!es 8s:arels Pol"c$loroi$n"les/ taient considrs comme ininflammalesH

cWest-6-dire quWon ne ou,ait as les faire rler sans aort dWnergie ar un feu

e7trieur. !eur annissementH et lWinterdiction dWutiliser des roduits c$lors qui en a

rsulteH nWont lus ermis dWa,oir de tels liquides ininflammales. X1Y

On utilise maintenant des liquides moins inflammales qui sont dfinis comme

a"ant un oint de feu surieur 6 300 FC norme C; &1100/. X1Y

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I#(#(#$# Point dBclair :

!e oint dWclair dWun liquide est la temrature minimale 6 laquelle il doit Utre

ort our que les ,aeurs mises sWallument en rsence dWune flammeH dans des

conditions ien dfinies. X'Y

I#(#(# Point de feu :

!e oint de feu dWun liquide est la temrature minimale 6 laquelle il " a

inflammationH uis comustionH endant une dure minimale fi7e. !e oint de feu

indique doncH si la comustion dWun liquide sera entretenue ou non. !a diffrence

entre ces deu7 ointsH en coue ou,erte est de lWordre de 10FC. X'YI#(#(#'# Tem/rature dBauto%inflammation :

!a temrature dWauto-inflammation dWun liquide est la temrature minimale 6

laquelle se roduit sa comustion instantane T elle est surieure 6 celle du oint

dWclair. X'Y

8lors que le oint de feu caractrise les limites t$ermiques de ser,iceH la

temrature dWauto-inflammation nous renseigne sur le comortement du liquide

dans un incendie. X'Y

I#(#(#(# Caractristiques de comustion :

Certains liquides quoique dits eu inflammalesH nWen rlent as moinsH et leur

comortement dans les matriels ris dans un incendie ose rol9me. Pour

rondre 6 cette interrogationH les caractristiques de comustion indice limite

dWo7"g9neH caacit t$ermique de comustionH dgagement de fumes/ sont

maintenant considres associs en outre 6 la corrosi,it des roduits de

comustion et 6 leur to7icit. X'Y

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Chapitre II : Phnomne de !ieillissement de l"huile.

II#$# Introduction :

%out au long de leur utilisationH les $uiles minrales isolants eu,ent Utre

soumises 6 lusieurs contraintes lectriquesH t$ermiquesH c$imiquesH ra"onnementsH

etc.V

Malgr les a,antages quelles rsententH les $uiles isolantes se dtriorent

rogressi,ement sous laction comine ou sare de ces contraintesH au7 quelles

elles sont soumises endant la mise en ser,ice des transformateurs ou elles sont

utilises.

!a dgradation des matriau7 au cours du tems est connue sous le nom de

,ieillissement. X14Y

# -finition :

On aelle ,ieillissement tout $nom9ne se traduisant ar une ,olution lente

et irr,ersile des rorits du matriau. Cette ,olution eut rsulter de la

modification de la structure des macromolcules. X1#Y

!es t"es de rol9mes de ,ieillissement eu,ent Utre classs dans les

catgories sui,antes K ;7ertise K 8nal"se des i9ces dfaillantesH rec$erc$e des causes de

,ieillissement et dtection des anomalies.

Otimisation K 8mlioration de la stailit dun matriau ar modification de

sa comositionH essais comaratifs.

Prdiction de la dure des essais de ,ieillissement acclrsH tude des

mod9les cintiques ermettant la rdiction de la dure de ,ie.

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(ec$erc$e de ase sur les mcanismes de ,ieillissement et de stailit. X'Y

II#'# Les diffrents t./es de "ieillissement :

On distingue essentiellement deu7 t"es de ce $nom9ne K le ,ieillissement$"sique et le ,ieillissement c$imique.

#'#$# 4ieillissement /h.sique :

!a comosition c$imique du matriau nest as modifieH le ,ieillissement

$"sique eut se roduire a,ec ou sans transfert de masse. X14Y

II#'#$#$# A"ec transfert de masse :

Qn sol,ant eut ntrer dans le matriau. Dans les ol"m9resH il eut " a,oir

lastification accomagne dun gonflementH ou galement ertes dadLu,ants ar

e7traction ou ,aoration. !orsque le matriau est soumis 6 des contraintes

mcaniqueH lectriqueH etc./ !e sol,ant eut ro,oquer une craquelure T les anglo-

sa7ons dsignent ce $nom9ne sous le terme de ?Cra5ingA. Si la dformation du

ol"m9re se roduitH il se d,eloe un $nom9ne de fissuration de crac:ing.

X14Y

8,ec leauH il eut e7ister des gradients de concentration due 6 la diffusionH un

gonflement diffrentiel fire- ol"m9re our les comosites ou un gonflement d

au7 $trognits du matriau7. Cette ntration de leau dans le matriau

contriue 6 diminuer la rsistance disolementH elle se roduit gnralement lorsque

les matriau7 sont 6 larrUtH ar e7emle des moteurs. X14Y

II#'#$# Sans transfert de masse :

Des c$ocs t$ermiques eu,ent entra\ner des rutures mcaniques induites ar

dilatation diffrentielleH un matriau eut se fissurer sous contrainte en rsencedun comos tension-actif. Si le matriau est dans un tat t$ermod"namique

instale ar9s sa mise en ]u,reH il eut en rsulter un ,ieillissement $"sique

interne. X14Y

#'# 4ieillissement chimique :

l ro,oque une modification du matriau sous linfluence de len,ironnement.

Dans la ratiqueH il se suerose 6 un ,ieillissement $"sique. !es isolations

eu,ent Utre soumises 6 diffrents t"es de ,ieillissement c$imique. X14Y

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42/94


II#'#$# 4ieillissement thermique en /rsence d1o!.g0ne :

l se roduit 6 des temratures modres gnralement infrieur 6 300FC/H larsence do7"g9ne a our effet K

Daaisser le seuil des temratures au-del6 duquel un ,ieillissement

t$ermoc$imique anaroie dmarre T

De ro,oquer une lus forte 7ot$ermicit.

Dentra\ner une rdominance des couures de c$a\nes des ol"m9res ar

raort au7 rticulations.

!utilisation danti-o7"g9nes ou de noir de carone eut in$ier le $nom9ne

do7"dation. X14Y

II#'# 4ieillissement /ar h.drol.se :

Sous linfluence de l$umidit 90[/H et de la temrature au moins 100FC/H

certains ol"m9res ol"estersH ol"urt$anesH etc./ eu,ent se dgrader. X14Y

II#'#'# 4ieillissement climatique :

!e ,ieillissement climatique ?Eeat$eringA rsulte de le7osition directe desmatriau7 au ra"onnement solaireH au7 intemries et 6 di,erses ollutions marineH

industrielleH etc./ T !a temrature Loue galement un r)le imortant.

De nomreu7 adLu,ants ermettent de rotger les ol"m9res noir de caroneH

igments minrau7H tels que O7"de de Rinc et O7"de de %itaneH et asoreurs Q2/.

Ce ,ieillissement climatique eut dgrader les caractristiques lectriques de la

surface dun isolant et ro,oquer la formation de c$eminements. X14Y

II#'#(# 4ieillissement lectrique :

Si le matriau est soumis 6 des dc$arges artielles dont les effets se traduisent

ar la formation de radicau7 liresH ces comoss ragissent raidement a,ec

lo7"g9ne. l sensuit une dgradation gnralise ou tr9s localise arorescences

lectriques/ des isolants. ;n rsence d$umiditH dimurets ioniques et sous

linfluence de la temratureH des ractions lectroc$imiques eu,ent conduire 6

une dgradation des rorits du matriau. X14Y

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3


43/94


II#'#*# 4ieillissement radiochimique :Dans les alications nuclaireH satialesH mdicalesH etc.H les matriau7 sont

soumis 6 des radiations bH H H


44/94


On aelle ,ieillissement t$ermique non o7"datif tout $nom9ne traduisant

une molution qui ne fait inter,enir que K la temratureH latmos$9reH et le

matriau. X'Y

II#'## 4ieillissement /hotochimique :

Ce $nom9ne est relati,ement comle7eH eaucou de facteurs influent sur son

droulement K la nature de latmos$9re en,ironnante l$umiditH lo7"g9ne/H

linfluence de la temrature eut ro,oquer un c$angement de couleur et une

formation de d)ts. X'Y

I#'#'# 4ieillissement thermique :

On aelle ,ieillissement t$ermique tout $nom9ne traduisant une ,olution

qui ne fait inter,enir que le matriauH latmos$9re et la temrature. l eut faire

inter,enir des $nom9nes $"siques et des $nom9nes c$imiquesH et il rsulte

dune o7"dation de c$a\nes caroniques qui entra\ne une augmentation des ertes

dilectriques et une c$ute des caractristiques mcaniques. X14Y

!tude du $nom9ne de ,ieillissement t$ermique dun isolant liquide tel que

l$uile our transformateur a deu7 uts rinciau7.

!e remier est d,aluer la dure de ,ie de ces isolants sous leffet des

contraintes t$ermiques.

!e second ut est de trou,er une ,entuelle corrlation entre le rocessus de

,ieillissement et les contraintes qui le ro,oquent. X'Y

!e ,ieillissement de lisolation dend dune raction c$imique uniqueH les

molcules de lisolant se dgradent sous linfluence de la temratureH ce quiconduit 6 une formation de d)ts dont le oids augmente notalement.

l conduit 6 un c$angement de couleur et une augmentation de ertes

dilectriques. X'Y

I#(# Lois du "ieillissement des isolants :

!es isolants utiliss dans la farication des transformateursH quils soient solides

aierH cartonH ois/ ou liquide $uile/H suissent a,ec le tems une altration

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#


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c$imique sous linfluence de contraintes e7trieurs tels que lo7"g9ne et l$umidit.

X'Y

!es diffrents matriau7 en rsence eu,ent a,oir une influence rciroque.ainsiH le cui,re nu est un catal"seur de lo7"dation de l$uileH tandis que les

roduits de dcomosition du aier accl9rent laltration de l$uile.

Deuis une quarantaine dannesH des tudes considrales ont t consacres 6

ce rol9me. !es consquences se sont faites sentir dans touts les domaines K

d,eloement de rocds de mesureH laoration des normesH amlioration des

roduits e7istantsH cration de nou,eau7 roduitsH mise au oint de rocds de

farications lus erformants. X'Y

I#(#$# Loi de 7ontsinger :

!a loi de Montsinger 1+30/ concernant la dure de ,ie dun isolant est de la

forme

[ ]= 0lne7CL

8,ec K

KL tant la dure de ,ie.C K Constante T

K !a temrature en FC.

K !cart de la temrature corresondant au doulement ou 6 la

rduction de la moiti de la dure de ,ie T il est gal 6 &FC dans la ulication 3#4

de la C;. X'Y

I#(# Loi de -aDin :

E.Da:in X1+4*Y a montr que la dure de ,ie ! dun isolant ou dun s"st9me

disolation en fonction de la temrature eut se mettre sous la forme K

TBALogL M+=

8,ec K

BAH K tant des constantes.

T K !a temrature. X'Y

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&


46/94


II#(#'# Perte ou gain de dure de "ie :

Si on dfinit une temrature de rfrence %H un ,ieillissement de dure t 6 une

temrature % diffrente de %roduit une ,ariation de la rorit mesurale gale

6 celle qui serait otenue endant un tems qui,alent te sous la temrature %.

On talit K X14Y

/Y1/1X/lg TTbtt Ne =

Cette e7ression ermetH en connaissant H de calculer la erte ou le gain de

dure de ,ie raorte 6 la temrature %H selon que %%.

On raelle que selon la loi de MontsingerH la ,itesse relati,e de consommation

de ,ie 2 est telle que K X14Y

/Y/lgX/lg/lg Ne ttV ==

II#*# Rem/lacement et rgnration de l1huile isolante :

!e remlacement ur et simle de l$uile eut simoser dans le cas o` celle-ci

est disqualifie ou mUme seulement ollue au oint de rendre tout traitement lus

onreu7 que le remlacement. X&Y

!es cas ou le remlacement du dilectrique simose de fa^on asolue sont

asse5 raresH ceendantH il faut signaler le cas dune $uile e7agrment ,ieillieH

notamment lorsque lindice dacidit est surieure 6 1 mg IOg. X&Y!a rgnration est ncessaire lorsque l$uile est s,9rement ollue ar des

roduits de dcomosition. Si ces derniers sont instalesH ils ro,oquent des d)tsH

dont llimination ncessaire un dcu,ageH et sils ne sont as contre solulesH ils

contaminent le dilectriqueH en Louant arfois un r)le de catal"seur dans la

oursuite de la dcomositionH et ne eu,ent Utres limins que ar une oration

c$imique ou $"sico-c$imique scifique assimilale 6 un nou,eau raffinage. X'Y

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'


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*


48/94

Chapitre III : Etude des rseau# de neurones arti$ciels.

III#$# Introduction :

Malgr la uissance grandissante des calculateurs et la mise en oeu,re

dWaroc$es t$oriques de lus en lus so$istiquesT lusieurs rol9mes sont

oss dans le cadre de ces rec$erc$es rsistants encore au7 algorit$mes et au7

mt$odes classiques. Ces rol9mes sont sou,ent dendants de lWen,ironnement et

ne randent as 6 des mod9les $"siques connus. X1&Y

8 remi9re ,ueH la iologie et la science de lWingnieur nWont rien en communH et

ourtant nous ou,ons au moins affirmer que les connaissances en iologie

constituent un terrain dWinsiration de certains domaines de la science de lWingnieur.

!e rU,e de crer une mac$ine dote dWune forme dWintelligence est rsent deuis

fort longtems dans lWimagination $umaine. Comment lW$omme fait-il our enserH

raisonner ou mUme rou,er des sentiments Des rec$erc$es menes ar des

scientifiques ont aouti 6 lWtude des rseau7 de neurones formels.

!es rseau7 de neurones formels sont des s"st9mes de traitement de

lWinformation dont la structure sWinsire de celle du s"st9me ner,eu7. !eurs deu7

grands domaines dWalication sont dWune art la modlisation iologiqueH et dWautreartH la ralisation de mac$ines destines 6 effectuer des tc$es au7quelles les

ordinateurs et les outils traditionnels semlent moins ien adats que les Utres

,i,antsH telles que des tc$es erceti,es et motrices. X1&Y

!es rseau7 de neurones artificiels ont t largement d,elosH a,ec de tr9s

nomreuses alications dans ratiquement tous les domaines K imageH signal

radarH sonar et sismique/H reconnaissance des formes en articulier reconnaissance

de la arole et de lWcriture/H r,isionH diagnostic industriel ou mdical/H anal"se

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*


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du risqueH traitement de donnes financi9resH identificationH contr)le et rootique

etc. Ces d,eloements font des rseau7 de neurones la mt$ode la lus largement

connue et emlo"e our les alications ratiques. X1'YIII# Historique :

!es remiers 6 rooser un mod9le sont deu7 io$"siciens de C$icagoH

McCulloc$ et PittsH qui in,entent en 1+43 le remier neurone formel qui ortera

leurs noms neurone de McCulloc$-Pitts/. X1*Y

huelques annes lus tardH en 1+4+H e roose une formulation du

mcanisme dWarentissageH sous la forme dWune r9gle de modification des

conne7ions s"natiques r9gle de e/. Cette r9gleH ase sur des donnes

iologiquesH modlise le fait que si des neuronesH de art et dWautre dWune s"naseH

sont acti,s de fa^on s"nc$rone et rteH la force de la conne7ion s"natique ,a

Utre croissante. X1*Y

!e remier rseau de neurones artificiels aara\t en 1+#*H grce au7 tra,au7 de

(osenlatt qui con^oit le fameu7 Percetron. !e Percetron est insir du s"st9me

,isuel en terme dWarc$itecture neuroiologique/ et oss9de une couc$e de neurones

dWentre erceti,e/ ainsi quWune couc$e de neurones de sortie dcisionnelle/.

Ce rseau ar,ient 6 arendre 6 identifier des formes simles et 6 calculer

certaines fonctions logiques. l constitue donc le remier s"st9me artificiel

rsentant une facult Lusque l6 rser,e au7 Utres ,i,ants K la caacit dWarendre

ar lWe7rience. X1*Y

Malgr tout lWent$ousiasme que soul9,e le tra,ail de (osenlatt dans le dut

des annes &0H la fin de cette dcennie sera marque en 1+&+H ar une critique,iolente du Percetron ar Mins:" et Paert. ls montrent dans un li,re

?PercetronsA/ toutes les limites de ce mod9leH et soul9,ent articuli9rement

lWincaacit du Percetron 6 rsoudre les rol9mes non linairement saralesH

tels que le cl9re rol9me du


50/94


l faudra attendre le dut des annes *0 et le gnie de ofield our que

lWintrUt our ce domaine soit de nou,eau rsent. ;n effetH ofield dmontre en1+* tout lWintrUt dWutiliser des rseau7 rcurrents dits feed-ac:/ our la

comr$ension et la modlisation des rocessus mnsiques. !es rseau7 rcurrents

constituent alors la deu7i9me grande classe de rseau7 de neuronesH a,ec les

rseau7 t"e Percetron dits feed-for@ard/. X1*Y

;n arall9le des tra,au7 de ofieldH Eeros con^oit son algorit$me de rtro

roagation de lWerreurH qui offre un mcanisme dWarentissage our les rseau7

multicouc$es de t"e Percetron aels M!P our Multi !a"er Percetron/H

fournissant ainsi un mo"en simle dWentra\ner les neurones des couc$es cac$es.

Cet algorit$me de ac:-rogation ne sera ourtant oularis quWen 1+*& ar

(umel$art. X1*Y

III#'# 5eurones iologiques :

!e cer,eau $umain est considr comme le si9ge de lWintelligenceH de la

crati,itH de la conscienceH de lWmoti,it et de la mmoire. %r9s t)t lW$omme sWest

intress 6 cet oLet comle7eH en essa"ant de ercer le secret de son mode de

fonctionnement. Cette mac$ine surrenante est en effet comose de etites

cellules tr9s articuli9resH les neurones. Ce sont des cellules de communication.

;lles sont cent milliards dans notre s"st9me ner,eu7 j 8utant que le nomre

dWtoiles de notre gala7ie. Ce sont des cellules ranc$es qui re^oi,ent et

transmettent 6 tout instant des signau7 lectriques au mo"en de lusieurs centainesde milliards dWinteractions et qui ont la caacit de cro\tre et dWtalir sans cesse de

nou,elles conne7ions. ;lles forment un gigantesque et ine7tricale rseau de

neurones qui tend ses rolongements 6 tout notre cors. Qn gnial rseau qui r9gle

notre ,ie. X1+Y

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III#'#$# Anatomie du neurone :

!e neurone est une cellule constitue rincialement de quatre artiesK

dendritesH le cors cellulaireH lWa7one et le s"nase.

;igure III#$: 5eurone iologique#

III#'#$#$# Les dendrites :

;lles sont de fines e7tensions tuulaires. ;lles se ramifientH ce qui les am9ne 6

former une es9ce dWarorescence autour du cors cellulaire. Cette artie collecte

des signau7 ,enant dWautres cellule ou de lWe7trieur. !a rcetion des signau7 en

ro,enance des autres neurones se fait ar des oints de contacts aels s"nases.

Ces informationsH qui ne sont rien dWautre que des imulsions lectriquesH sont ar

la suite ac$emines ,ers le cors cellulaire. X1*Y

III#'#$# Le cor/s cellulaireK

l contient le no"au du neuroneH recueille les informations re^ues et en fait une

sommation dite ? satio-temorelle AH Si le otentiel somatique dasse un certain

seuilH il " a mission dWun otentiel dWaction ael ?Si:eA qui corresond 6 une

oscillation lectrique tr9s r9,e. X1'Y

III#'#$#'# LBa!one :

!Wa7one K cWest une tige unique allongeH ser,ant de mo"en de transort our les

signau7 mis ar le cors de la cellule. X1'Y

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III#'#$#(# S.na/se :

Qne s"nase est une Lonction entre deu7 neuronesH et gnralement entre lWa7onedWun neurone et un dendrite dWun autre neurone. X1*Y

III#'# Communication entre neurones :

8u oint de ,u fonctionnelH il faut considrer le neurone comme une entit

olariseH cWest-6-dire que lWinformation ne se transmet que dans un seul sens K des

dendrites ,ers lWa7one. !e neurone ,a donc rece,oir des informationsH ,enant

dWautres neuronesH grce 6 ses dendrites. l ,a ensuite " a,oir sommationH au ni,eau

du cors cellulaireH de toutes ces informations et ,ia un otentiel dWaction un signal

lectrique/ le rsultat de lWanal"se ,a transiter le long de lWa7one LusquWau7

terminaisons s"natiques. 8 cet endroitH lors de lWarri,e du signalH des ,sicules

s"natiques ,ont ,enir fusionner a,ec la memrane cellulaireH ce qui ,a ermettre

la liration des neurotransmetteurs mdiateurs c$imiques/ dans la tente

s"natique. !e signal lectrique ne ou,ant as asser la s"nase dans le cas dWune

s"nase c$imique/H les neurotransmetteurs ermettent donc le assage des

informationsH dWun neurone 6 un autre. X1*Y

!es neurotransmetteurs e7citent neurotransmetteurs e7citateurs/ ou in$ient

neurotransmetteurs in$iiteurs/ le neurone sui,ant et eu,ent ainsi gnrer ou

interdire la roagation dWun nou,el influ7 ner,eu7.

;n effetH au ni,eau ost-s"natiqueH sur la memrane dendritiqueH se trou,ent

des rceteurs our les neurotransmetteurs. Sui,ant le t"e de neurotransmetteur et

le t"e des rceteursH lWe7citailit du neurone sui,ant ,a augmenter ou diminuerHce qui fera se roager ou non lWinformation. X1*Y

!es s"nases oss9dent une sorte de ?mmoireA qui leur ermet dWaLuster leur

fonctionnement. ;n fonction de leur ?$istoireAH cWest-6-dire de leur acti,ation

rte ou non entre deu7 neuronesH les conne7ions s"natiques ,ont donc se

modifier.

8insiH la s"nase ,a faciliter ou non le assage des influ7 ner,eu7. Cette

lasticit est 6 lWorigine des mcanismes dWarentissage. X1*Y

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3


53/94

Poids s"natique

Sortientres

8rcs de conne7ions

onction dWacti,ationSommation ondre

S


III#(# Rseau! de neurones artificiels :

III#(#$# Prsentation :!e remier neurone formel est aaru en 1+43. On le doit 6 Mac Culloc$ et

Pitts. 2oici un sc$ma de leur mod9le de neurone formel K

;igure III#&: 5eurone ;ormel#

!e neurone formel est donc une modlisation mat$matique qui rerend les

rincies du fonctionnement du neurone iologiqueH en articulier la sommation

des entres. XSac$ant quWau ni,eau iologiqueH les s"nases nWont as tous la mUme

?,aleurAY les conne7ions entre les neurones tant lus ou moins fortes/H toutes les

auteurs ont donc cr un algorit$me qui ond9re la somme de ces entres ar des

oids s"natiques coefficients de ondration/. De lusH les 1 et les -1 en entre

sont l6 our figurer une s"nase e7citatrice ou in$iitrice. @ n k 0 si s"nase

e7citateur @n 0 si s"nase in$iiteur/. X1*Y

III#(# Inter/rtation mathmatique :

DWun oint de ,ue mat$matiqueH le neurone formel eut Utre rersent de lamani9re sui,ante X1*YK

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Sortie

Comaraison8u seuil

;ntres

S"nases1.#

Sommation

-3.0

0.'

1.3

-0.&

1

-1

1 1

-1

4.#

-1

3.0

1.#

3.0

0.'

-1.3

0.&


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III#(#$# Entres F :

%"iquementH les ,aleurs dWentre sont des stimuli e7ternes en ro,enance delWen,ironnement ou des sorties dWautres neurones artificiels. ;lles eu,ent Utre

discrtises grce 6 un ensemle tel que 0H1/ ou ien Utre des ,aleurs relles. X1'Y

III#(# Poids s.na/tiques :

!a remi9re c$ose que fait un neurone formel est de calculer la somme

ondre de ses entres K

=

=n

i

iixw1

!es oids sont des ,aleurs relles qui dterminent la contriution de c$aque

entre. Qn algorit$me dWarentissage ermet de dterminer le meilleur ensemle

de oids our le rol9me considr. %rou,er lWensemle otimal est sou,ent un

comromis entre tems de calculH minimisation de lWerreur et conser,ation de la

caacit de gnralisation our le rseau. X1'Y

III#(#'# Seuil G :

!e seuil est un nomre rel qui est soustrait de la somme ondre des ,aleurs

dWentre. Pour des raisons de simlicitH le seuil eut Utre ,u comme une entre

sulmentaire associe 6 un oidsH o` @0 = et 70 -1. X1'Y

III#(#(# ;onction dBacti"ation :!Wtat que eut rendre un neurone est en gnral inaire mais eut aussi ien

rendre une ,aleur discr9te ou ien continue. Selon le t"e de cet tatH on aura donc

diffrentes formes our la fonction de transition dWacti,ation/.

ous dcri,ons ar la suite les fonctions de transitions les lus utilises

actuellement dans le cadre des rseau7 neuronau7. X0YX1Y

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34

;igure III#' : 5eurone formel


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III#(#(#$# ;onction inaire ? seuil :

;lle a t utilise ar McCulloc$ et Plus dans leur mod9le du neurone formel.

;lle fait asser lWacti,ation du neurone dWune ,aleur 6 une autre des que lWentrersultante dasse un certain seuil. !e seuillage introduit une non linarit dans le

comortement du neurone. CeendantH il limite la gamme de ses ronses ossiles

6 deu7 ,aleurs figure .4/. !Wincon,nient de cette fonction est quWelle nWest as

diffrentialeH ce qui ose un rol9me our les algorit$mes ass sur le gradient.

X1'Y

!Wquation qui dfinit lWtat du neurone est K

//1

=

==n

i

iixwFFS

+=

nonsi

xwsi

Si

i

ii

i

.1

/1

+

=

nonsi

xwsi

Si

i

ii

i

.0

/1

;igure III#(: ;onction inaire ? seuil#

III#(#(# ;onction identit :

!Wtat est calcul 6 lWaide de lWquation sui,ante K

=

===n

i

iixwFS1

/

ous remarquons que cette fonction admet des ,aleurs non ornes our les

tatsH ce qui eut entra\ner des dordements lors des simulations. ;lle est utiliseH

entre autreH ar %.Io$onen our construire son mod9le de mmoires associati,es.

X1'Y

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3#


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;igure III#*: ;onction identit#

III#(#(#'# ;onction linaire ? seuil :

Cette fonction rersente un comromis entre la fonction linaire et la fonction

seuil K entre ses deu7 ornes de saturationH elle conf9re au neurone une gamme de

ronses ossiles. ;n modulant la ente de linaritH on affecte la lage de

ronses du neurone figure .&/. X1'Y

;igure III#+: ;onction linaire ? seuil#

III#(#(#(# ;onction non linaire :

a# ;onction sigmode e!/onentielle :

!a fonction sigmo>de est lWqui,alent continu de la fonction linaire orne. 2u

ses nomreu7 a,antages continuit et diffrentiailit/H ce t"e de fonction est

gnralement emlo" dans le rseau de neurones multicouc$es figure .'/. X1'Y

!Wquation qui dfinit lWtat du neurone est K

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3&


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!e

F+

=1

1/ Pour 1/0 +de fort randue figure .*/. !Wquation qui

dfinit lWtat du neurone est K X1'Y

!

!

e

eF

+

=1

1/ Pour 1/1 +


58/94


;igure III#3: ;onction gaussienne#

Dans une tude comarati,e de fonctions dWacti,ationH la fonction sigmo>de sWestr,le meilleure en terme de caacit dWaro7imation. ..M$as:ar et

C8.Micc$elli ont tali une relation entre la rcision de lWaro7imationH le

nomre dWunits cac$es dans un rseau 6 une seule couc$e cac$e et la rgularit

de la fonction dWacti,ation. DWar9s leur t$or9meH lus la fonction dWacti,ation est

rguli9reH lus la rcision de lWaro7imation est onne. CeendantH omellida et

8l ont constat que lWutilisation de fonctions dWacti,ation non monotones eut

rsenter certains a,antages K acclration de lWarentissageH rduction du nomredWunits cac$esH etc. XY

III#(#*# Sortie de neurone S :

!e neurone artificiel calcule sa sortie grce 6 lWquation sui,anteH elle eut Utre

discr9te ou relle selon la fonction dWacti,ation utilise.

=

=

==

n

i

ii

n

i

ii xwFxwFS

01

Qne fois que la sortie est calculeH elle eut Utre asse 6 un autre neurone ou

groue de neurones/ ou directement 6 lWen,ironnement e7trieur. X1'Y

III#*# Architecture des rseau! de neurones :

III#*#$# Prsentation :

Qn (8 (seau de eurones 8rtificiels/ est un ensemle de neurones formels

dWunits de calcul simlesH de noeuds rocesseurs/ associs en couc$es ou sous-

groues/ et fonctionnant en arall9le. X1*Y

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3*


59/94


Dans un rseauH c$aque sous-groue fait un traitement indendant des autres et

transmet le rsultat de son anal"se au sous-groue sui,ant. !Winformation donne au

rseau ,a donc se roager couc$e ar couc$eH de la couc$e dWentre 6 la couc$e desortieH en assant soit ar aucuneH une ou lusieurs couc$es intermdiaires dites

couc$es cac$es/. est 6 noter quWen fonction de lWalgorit$me dWarentissageH il est

aussi ossile dWa,oir une roagation de lWinformation 6 reculons ac:

roagation/. aituellement e7cet our les couc$es dWentre et de sortie/H

c$aque neurone dans une couc$e est connect 6 tous les neurones de la couc$e

rcdente et de la couc$e sui,ante. X1*Y

!es (8 ont la caacit de stoc:er de la connaissance emirique et de la rendre

disonile 6 lWusage. !es $ailets de traitement et donc la connaissance/ du rseau

,ont Utre stoc:es dans les oids s"natiquesH otenus ar des rocessus

dWadatation ou dWarentissageH ;n ce sensH les (8 ressemlent donc au cer,eau

car non seulementH la connaissance est acquise 6 tra,ers dWun arentissage mais de

lusH cette connaissance est stoc:e dans les conne7ions entre les entitsH soit dans

les oids s"natiques. X1*Y

III#*# Architecture :

On eut classer les (8 en deu7 grandes catgoriesK

III#*#$# Les rseau! ;eed%;or>ard :

8els aussi rseau7 de t"e PercetronH ce sont des rseau7 dans lesquels

lWinformation se roage de couc$e en couc$e sans retour en arri9re ossile. Ce

t"e de rseau7 est ael aussi rseau7 statiques.

III#*#$#$# Les Perce/trons :

a# Le /erce/tron monocouche :

CWest $istoriquement le remier (8H cWest le Percetron de (osenlatt. CWest un

rseau simleH uisque il ne se comose que dWune couc$e dWentre et dWune couc$e

de sortie. l est calquH 6 la aseH sur le s"st9me ,isuel et de ce fait a t con^u dans

un ut remier de reconnaissance des formes.

CeendantH il eut aussi Utre utilis our faire de la classification et our

rsoudre des orations logiques simles telle ;% ou OQ/. Sa rinciale limite

PFE 2006

3+


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est quWil ne eut rsoudre que des rol9mes linairement sarales. l suit

gnralement un arentissage suer,is selon la r9gle de correction de lWerreur ou

selon la r9gle de e/. X1*Y

# Le /erce/tron multicouches :

CWest une e7tension du rcdentH

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version finale de neurone.doc