Brevet FR3131272A1 — publié le 20230630

L’actionneur (110) comporte : - un train épicycloïdal (103) ; - un support fixe (107) solidaire d’un porte satellite (103PS) du train épicycloïdal (103) ; - un moteur électrique (116) de déplacement de la pièce (108) par rapport au support rotatif (104), le moteur électrique (116) comportant un stator (116S) porté par un support rotatif (104) solidaire d’un planétaire extérieur (103PE) du train épicycloïdal (103) ; - une génératrice électrique principale (112), qui est inversée et qui comporte un stator bobiné (112S) porté par un support fixe (107) solidaire d’un porte satellite (103PS) et un rotor (112R) porté par le support rotatif (104) pour alimenter électriquement le moteur électrique (116) ; et - un dispositif d’excitation continue (130) conçu pour fournir une tension d’excitation continue (Ve=) au stator bobiné (112S) de la génératrice électrique principale (112). Figure pour l’abrégé : Fig. 1 ACTIONNEUR D’UNE PIECE MONTEE MOBILE SUR UN SUPPORT ROTATIF ENTRAINE PAR UNE TURBOMACHINE D’UN AERONEF Domaine technique de l’invention La présente invention concerne un actionneur d’une pièce montée mobile sur un support rotatif entraîné par une turbomachine d’un aéronef. Elle s’applique en particulier pour le calage de pas d’aubes ou de pales. Arrière-plan technologique La demande de brevet français publiée sous le numéro FR 2 831 225 A1 décrit un actionneur d’une pièce montée mobile sur un support rotatif entraîné par une turbomachine d’un aéronef, comportant : une machine électrique principale comportant un rotor porté par le support rotatif et un stator bobiné solidaire d’une structure fixe externe de la turbomachine ; et un moteur électrique de déplacement de la pièce par rapport au support rotatif, le moteur électrique comportant un stator porté par le support rotatif. Plus précisément, cet actionneur connu est conçu pour modifier l’orientation de pales d’une hélice montée sur le support tournant. En outre, dans la publication précédente, le moteur électrique est alimenté au travers d’un transformateur tournant présentant un inducteur statorique solidaire de la structure fixe externe de la turbomachine et commandé par un circuit électronique de commande relié par une liaison de puissance à un dispositif d’alimentation en énergie électrique du turbopropulseur. Ainsi, cet actionneur connu nécessite un transfert de puissance au travers du transformateur tournant à haut rayon, ce qui nécessite l’utilisation de bobines volumineuses. En outre, le rotor et le stator du transformateur tournant sont sous la forme de deux anneaux en face l’un de l’autre, ce qui nuit à l’intégration de l’actionneur. Il peut donc être souhaité de concevoir un actionneur où le dispositif d’alimentation soit directement porté par le support rotatif et à bas rayon palliant tout ou partie des contraintes précitées. Il est donc proposé un actionneur électrohydraulique ou bien électromécanique d’une pièce montée mobile sur un support rotatif entraîné par une turbomachine d’un aéronef, caractérisé en ce qu’il comporte : un train épicycloïdal comportant : un planétaire intérieur conçu pour être entraîné par la turbomachine, en rotation autour d’un axe principal par rapport à une partie structurelle de l’aéronef, un planétaire extérieur monté rotatif autour de l’axe principal par rapport à la partie structurelle de l’aéronef, le support rotatif étant solidaire du planétaire extérieur, un porte satellite solidaire de la partie structurelle de l’aéronef, et au moins un satellite engrené à la fois avec le planétaire intérieur et avec le planétaire extérieur ; un support fixe solidaire du porte satellite ; un moteur électrique de déplacement de la pièce par rapport au support rotatif, le moteur électrique comportant un stator porté par le support rotatif ; une génératrice électrique principale, qui est inversée et qui comporte un stator bobiné porté par le support fixe et un rotor porté par le support rotatif pour alimenter électriquement le moteur électrique ; et un dispositif d’excitation continue conçu pour fournir une tension d’excitation continue au stator bobiné de la génératrice électrique principale. Grâce à l’invention, il est possible de placer le stator de la génératrice électrique principale sur l’axe principal avec son rotor tournant autour, ce qui simplifie son intégration. De façon optionnelle, le dispositif d’excitation continue comporte : une excitatrice comportant un rotor porté par le support rotatif et un stator porté par le support fixe conçu pour fournir une tension alternative auxiliaire ; et un convertisseur alternatif-continu conçu pour fournir la tension d’excitation continue à partir de la tension alternative auxiliaire. De façon optionnelle également, l’excitatrice est synchrone. De façon optionnelle également, l’excitatrice comporte un rotor à aimant permanent. De façon optionnelle également, l’actionneur comporte en outre un convertisseur alternatif/alternatif porté par le support rotatif et conçu pour fournir une tension alternative dite moteur au moteur électrique à partir d’une tension alternative dite principale fournie par le rotor de la génératrice électrique principale. De façon optionnelle également, le convertisseur alternatif/alternatif comporte un redresseur suivi d’un onduleur, ce dernier pilotant le moteur électrique sélectivement dans un sens et dans l’autre. De façon optionnelle également, le dispositif d’excitation comporte en outre un réseau électrique continu conçu pour fournir la tension d’excitation continue conjointement ou bien à la place de l’excitatrice. De façon optionnelle également, l’actionneur comporte en outre : un réseau électrique alternatif conçu pour fournir une tension alternative ; et un sélecteur pour connecter le stator bobinée de la machine électrique principale sélectivement : au dispositif d’excitation pour que la machine électrique principale fonctionne en génératrice électrique entrainée par l’arbre tournant, et au réseau électrique alternatif pour que la machine électrique principale fonctionne en transformateur tournant. De façon optionnelle également, la machine électrique principale est synchrone. De façon optionnelle également, le moteur électrique est asynchrone. Il est également proposé un système propulsif d’un aéronef, comportant : une turbomachine présentant un support rotatif ; une hélice ou soufflante montée sur le support rotatif et présentant des pales ou des aubes ; et un actionneur de calage des pales ou des aubes, selon l’invention. Il est également proposé un aéronef comportant un système propulsif selon l’invention Brève description des figures L’invention sera mieux comprise à l’aide de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple et faite en se référant aux dessins annexés dans lesquels : la est une vue simplifiée d’un exemple de système propulsif d’un aéronef comportant un exemple d’actionneur selon l’invention, la est une vue simplifiée d’un exemple de convertisseur de mouvement électrohydraulique pouvant être utilisé dans l’actionneur de la , la est une vue simplifiée d’un exemple de convertisseur de mouvement électromécanique pouvant être utilisé dans l’actionneur de la , la est une vue en coupe d’un exemple d’implémentation d’un actionneur selon l’invention, électrohydraulique et autonome, la est une vue en coupe d’un exemple d’implémentation d’un actionneur selon l’invention, électrohydraulique et non-autonome, la est une vue similaire à celle de la , avec un accumulateur, la est une vue similaire à celle de la , avec un accumulateur, la est une vue en coupe d’un exemple d’implémentation d’un actionneur selon l’invention, électromécanique et autonome, et la est une vue en coupe d’un exemple d’implémentation d’un actionneur selon l’invention, électromécanique et non-autonome. Actionneur (110) électrohydraulique ou bien électromécanique d’une pièce (108) montée mobile sur un support rotatif (104) entraîné par une turbomachine (102) d’un aéronef, caractérisé en ce qu’il comporte : un train épicycloïdal (103) comportant : un planétaire intérieur (103PI) conçu pour être entraîné par la turbomachine (102), en rotation autour d’un axe principal (P) par rapport à une partie structurelle (105) de l’aéronef, un planétaire extérieur (103PE) monté rotatif autour de l’axe principal (P) par rapport à la partie structurelle (105) de l’aéronef, le support rotatif (104) étant solidaire du planétaire extérieur (103PE), un porte satellite (103PS) solidaire de la partie structurelle (105) de l’aéronef, et au moins un satellite (103S) engrené à la fois avec le planétaire intérieur (103PI) et avec le planétaire extérieur (103PE) ; un support fixe (107) solidaire du porte satellite (103PS) ; un moteur électrique (116) de déplacement de la pièce (108) par rapport au support rotatif (104), le moteur électrique (116) comportant un stator (116S) porté par le support rotatif (104) ; une génératrice électrique principale (112), qui est inversée et qui comporte un stator bobiné (112S) porté par le support fixe (107) et un rotor (112R) porté par le support rotatif (104) pour alimenter électriquement le moteur électrique (116) ; et un dispositif d’excitation continue (130) conçu pour fournir une tension d’excitation continue (Ve=) au stator bobiné (112S) de la génératrice électrique principale (112). Actionneur (110) selon la revendication 1, dans lequel le dispositif d’excitation continue (130) comporte : une excitatrice (132) comportant un rotor (132R) porté par le support rotatif (104) et un stator (132S) porté par le support fixe (107) conçu pour fournir une tension alternative auxiliaire (Va~) ; et un convertisseur alternatif-continu (134) conçu pour fournir la tension d’excitation continue (Ve=) à partir de la tension alternative auxiliaire (Va~). Actionneur (110) selon la revendication 2, dans lequel l’excitatrice (132) est synchrone. Actionneur (110) selon la revendication 3, dans lequel l’excitatrice (132) comporte un rotor (132R) à aimant permanent. Actionneur (110) selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, comportant en outre un convertisseur alternatif/alternatif (118) porté par le support rotatif (104) et conçu pour fournir une tension alternative dite moteur (Vm~) au moteur électrique (116) à partir d’une tension alternative dite principale (Vp~) fournie par le rotor (112R) de la génératrice électrique principale (112). Actionneur (110) selon la revendication 5, dans lequel le convertisseur alternatif/alternatif (118) comporte un redresseur (120) suivi d’un onduleur (122), ce dernier pilotant le moteur électrique (116) sélectivement dans un sens et dans l’autre. Actionneur (110) selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel le dispositif d’excitation (130) comporte en outre un réseau électrique continu (144) conçu pour fournir la tension d’excitation continue (Ve=) conjointement ou bien à la place de l’excitatrice (132). Actionneur (110) selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, comportant en outre : un réseau électrique alternatif (146) conçu pour fournir une tension alternative (Vs~) ; et un sélecteur (148) pour connecter le stator bobinée (112S) de la machine électrique principale (112) sélectivement : au dispositif d’excitation (130) pour que la machine électrique principale (112) fonctionne en génératrice électrique entrainée par l’arbre tournant (104), et au réseau électrique alternatif (146) pour que la machine électrique principale (112) fonctionne en transformateur tournant. Actionneur (110) selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel la machine électrique principale (112) est synchrone. Actionneur (110) selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel le moteur électrique (116) est asynchrone. Système propulsif (100) d’un aéronef, comportant : une turbomachine (102) présentant un support rotatif (104) ; une hélice ou soufflante (106) montée sur le support rotatif (104) et présentant des pales ou des aubes (108) ; et un actionneur (110) de calage des pales ou des aubes (108), selon l’une quelconque des revendications 1 à 10. Aéronef comportant un système propulsif (100) selon la revendication 11.