INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
L’invention porte aussi sur une méthode de transmission de données et/ou d'énergie entre colonnes de tubes d'un puits de pétrole ou de géothermie comprenant un dispositif de transmission selon un mode de réalisation décrit ci-avant, comprenant les étapes de : - émettre par l’antenne d’excitation un champ électromagnétique ayant une première caractéristique électromagnétique, - modifier temporellement et intentionnellement le champ magnétique avec la première caractéristique en un champ électromagnétique avec une première caractéristique modifiée par l’action de l’électronique de transmission et l’antenne de transmission, l’électronique de transmission modifiant temporellement l’impédance du circuit électrique de l’antenne de transmission 22 - recevoir par l’antenne de lecture le champ magnétique à la première caractéristique modifiée, - Reconstruire un message de données, par l’électronique de mesure, à partir des variations temporelles de la première caractéristique et de la première caractéristique modifiée du champ magnétique.
La est une vue en coupe d’un composant tubulaire selon un mode de réalisation.
La est une vue schématique d’un dispositif de transmission de données selon un mode de réalisation de l’invention.
Dans la description et les figures, l’axe X correspond à l’axe de vissage des éléments tubulaires du dispositif de raccordement. Par convention, l'orientation « radiale» est dirigée orthogonalement à l'axe X et l’orientation axiale est dirigée parallèlement à l’axe X. Les termes «externe» et «interne » sont utilisés pour définir la position relative d'un élément, par référence à l'axe X, un élément proche de l'axe X est ainsi qualifié d'interne par opposition à un élément externe situé radialement en périphérie.
(Maths. 8)
Afin de faire tendre le côté droit de l'eq. (Maths. 8) à zéro, les parties réelle Re(ω) et imaginaire Im(ω) doivent tendre vers zéro. Cela donne deux équations pour chaque fréquence.
Selon un aspect de l’invention, T(s) est un polynôme de premier ordre. En effet, comme l'ordre de R(s) est un, un polynôme T(s) est de premier ordre, qui est l'ordre maximum satisfaisant la causalité de la fonction de transfert T(s)/R(s). Compte tenu des paramètres inconnus (t 1 , t 2 ) du polynôme T(s), une seule fréquence doit être choisie. Le zéro doit être placé près du pôle le plus lent de la fonction de transfert en boucle fermée.
Afin de montrer la précision en poursuite du contrôleur RSTam par rapport au contrôleur classique RST, les diagrammes de Bode, en gain et en phase, des fonctions de transfert des boucles de contrôle ( ) avec RSTam et RST superposés, sont tracés sur la .
De cette figure, nous constatons que les deux contrôleurs assurent la poursuite en amplitude entre le courant injecté Iinj et celui identifié Iref. D’ailleurs, si la poursuite en phase est bien assurée par le RSTam, le RST provoque un déphasage entre l’entrée et la sortie de la boucle de contrôle, dégradant significativement la qualité de filtrage et empêcher, par conséquent, l’applicabilité du filtre actif.
5. CONTROLE NON LINEAIRE (PAR MODE GLISSANT CONTINU de premier ordre) DE L’ONDULEUR DE TENSION OND-CR SELON L’INVENTION CONNECTE AU RESEAU VIA LE FILTRE L-Ond-Cr
Etant donné que le contrôleur classique par mode glissant cause une commande discontinue qui se traduit par un effet de chattering qui peut être destructif de l’onduleur de tension.
Par conséquent, nous employons un SMC classique de premier ordre (avec fonction sign ) à commande continue. En effet, afin d'éviter une commande discontinue du SMC classique, nous optons pour un contrôleur par mode glissant associé à une fonction sign approximée en fonction sigmoïde .
Enfin, la commande du filtre actif générée par les SMCs continus sera modulée par une MLI, afin de permettre au filtre actif de fonctionner à une fréquence de commutation fixe, élevée adaptée, d’un côté, à un fonctionnement nominal des composants de commutation rapide (SiC, GaN, etc. : ici 100 kHz) d’électronique de puissance de l’onduleur Ond-Cr et facile, de l’autre, à filtrer par le L-Ond-Cr, ce qui facilite, entre autres, le blocage des composantes à hautes fréquences par le filtre L-Ond-Cr.
Dans ce contexte, il est important de signaler que la fonction Signe ( Sign en anglais) dans (Maths. 4) a été approximée en fonction Sigmoïde avec .
6. SYSTEME DE PLL AVANCEE INTEGRE DANS L’UNITE DE CALCUL DE COURANTS DE REFERENCE 25 SELON L’INVENTION
Sur la base de la tension triphasée au point de raccordement C ( ), les composantes V d et V q sont calculées dans la représentation Park en utilisant l'angle de rotation estimé ; avec et représentent respectivement la pulsation et la phase/angle de la composante directe/positive de la tension V s du point de raccordement C du réseau électrique donné 1. Cette approche de calcul est regroupée dans la relation suivante :
Le verrouillage de phase se produit lorsque . Dans ce cas, l'angle de la composante directe de tension et celui estimé sont égaux, ainsi on peut écrire, comme décrit dans la :
Il est à noter que la poursuite de la phase, y compris celle de de l’amplitude, est assurée par un contrôleur de type placement de pôles RST adapté au cas d’un filtre actif. En effet, ce contrôleur, qui doit être conçu pour offrir des performances robustes dans une large bande de variation en fréquence et en tension (50, 60 Hz 10%), (230/400 15%) respectivement, doit filtrer les perturbations externes (causées par le déséquilibre et les composantes harmoniques de tension du réseau V s ) dans la boucle fermée.
Afin d'atteindre ces performances, les polynômes R(s) et S(s) sont respectivement de cinquième et sixième ordre, tandis que T(s) est un simple gain tel que .
Dans tous les cas, un module de coupure 18 ayant une telle branche de surcharge additionnelle 32’ comprend : - au moins un condensateur de surcharge additionnel 34’ qui est interposé dans le conducteur de surcharge additionnel 33’ de la branche de surcharge additionnelle 32’, entre le premier point 20 et le second point 22 du module de coupure 18, - un enclencheur de surcharge additionnel 36’, bidirectionnel, qui est interposé dans le conducteur de surcharge additionnel 33’ de la branche de surcharge additionnelle 32’, l’enclencheur de surcharge additionnel 36’ et le condensateur de surcharge additionnel 34’ étant interposés successivement l’un à l’autre dans le conducteur de surcharge additionnel 33’ de la branche de surcharge additionnelle 32’ entre le premier point 20 et le second point 22 du module de coupure 18, l’enclencheur additionnel 36’ empêchant, dans un état ouvert, la circulation de courant électrique dans la branche de surcharge additionnelle 32’ entre le premier point 20 et le second point (22) du module de coupure, et l’enclencheur additionnel 36’ autorisant, dans un état fermé, la circulation de courant de manière bidirectionnelle dans la branche de surcharge additionnelle 32’ entre le premier point 20 et le second point 22 du module de coupure.
De même, il est prévu un circuit de pré-charge 38’ du condensateur de surcharge additionnel 34’. Dans l’exemple ce circuit de pré-charge 38’ est de structure identique à celui décrit plus haut.
Dans la configuration de conduction du dispositif 10, l’enclencheur de surcharge additionnel 36’ est dans son état ouvert. Dans une configuration de surcharge du dispositif 10, l’enclencheur de surcharge additionnel 32’ est dans son état fermé pour permettre la décharge du condensateur de surcharge additionnel 34’ dans la branche principale 24 en créant un courant de décharge additionnel oscillant qui, dans la branche principale 24, au cours d’au moins une demi-période d’oscillation, s’ajoute en valeur absolue au courant de défaut circulant dans la branche principale 24.
Typiquement, l’enclencheur de surcharge additionnel 36’ sera commandé lui aussi par l’unité de commande électronique 100, et de préférence, l’enclencheur de surcharge additionnel 36’ et l’enclencheur de surcharge 36 sont commandés pour passer à leur état fermé en même temps.
Un tel module de coupure peut être avantageux pour mettre en œuvre des enclencheurs de surcharge 36, 36’ qui ont un pouvoir de conduction limité en termes de "charges transférées", c'est à dire en charge cumulée qui a traversé l’enclencheur. Il faut cependant veiller à ce que les enclencheurs 36, 36’ soient amenés simultanément dans leur état fermé, pour que les amplitudes de courant de décharge s'additionnent dans la branche principale 24, ce qui est de préférence mis en œuvre en utilisant des enclencheurs commandés déclenchés en même temps.
Dans l’exemple de la , on retrouve la possibilité de prévoir un parasurtenseur général 54, avec, dans cet exemple, la branche d’absorption 56, dans laquelle est interposé le parasurtenseur général 54, qui est agencée électriquement en parallèle de la branche de surcharge additionnelle 32’ entre le premier point 20 et le second point 22 du module de coupure 18.
On va maintenant décrire un exemple d’une méthode de dimensionnement d’un dispositif de coupure 10 selon l’invention.
On cherche à ce que la boucle formée par la branche principale 24 et la branche de surcharge 32 forme une boucle oscillante. On se place donc ici dans le cas d’un circuit faiblement amorti, c’est-à-dire par exemple un circuit qui satisfait à la condition suivante :
[Math. 1] Où : - L50 est la valeur de l'inductance qui est uniquement dans la branche de surcharge 32 ; - L51 est l'inductance qui est traversée par du courant en exploitation normale, donc dans la branche principale 24 - R52 est la résistance totale de la boucle formée de la branche de surcharge 32 et de la branche principale 24.
On note que, pour des valeurs plus importantes de la résistance totale de la boucle formée de la branche de surcharge 32 et de la branche principale 24, le dispositif peut fonctionner, mais nécessite alors une augmentation de la valeur de la capacité du condensateur de surcharge 34, donc de son coût et de son volume.
On peut alors déterminer la demi-période d’oscillation T/2 du courant de surcharge provoqué par la décharge du condensateur de surcharge 34 selon la relation :
De même, on peut alors déterminer un courant de crête Ipk du courant de décharge du condensateur de surcharge 34 obtenu en supposant que R52 est nul ou négligeable, qui est donné par la relation :
[Math. 3] Où : - U34 est la tension de charge aux bornes du condensateur de surcharge 34.
On cherche alors à déterminer le paramètre caractéristique « I²t » d'une demi-période d’oscillation du courant de décharge du condensateur de surcharge 34 en négligeant la contribution du courant I24 circulant dans la branche .
La valeur de ce paramètre caractéristique est déterminée par intégration de l'amplitude de crête Ipk d'un courant harmonique sur une demi-période :
En fonction des relations ci-dessus, le paramètre caractéristique « I²t » d'une demi-période d’oscillation du courant de décharge du condensateur de surcharge 34 s’exprime sous les formes successives suivantes :
Dans un mode de réalisation, l’ancrage 1 possède un implant 1a et un pilier 1b démontable par rapport à l’implant 1a. Le pilier 1b possède un filetage externe qui s’insère dans un filetage interne de l’implant 1a. L’implant 1a ne fait pas saillie de la gencive et seul le plot 5 qui termine le pilier 1b fait saillie de la gencive. Dans une autre configuration, l’ancrage 1 est monobloc. L’implant 1a forme également le pilier 1b qui est alors inamovible. La illustre un ancrage 1 monobloc alors que les figures 1, 2 et 4 illustrent un implant 1a avec un pilier 1b démontable. La illustre un mode de réalisation particulier de fixation du pilier 1b dans l’implant 1a.
Comme illustré à la , l’ancrage 1 définit une portion taraudée 6 qui débouche du plot 5. La portion taraudée 6 est une portion avec un filetage interne qui est destiné à recevoir la vis de fixation 4 pour fixer le dispositif de liaison 2 sur l’ancrage 1. La vis de fixation 4 possède une tête 4a et une portion filetée 4b qui coopère avec la portion taraudée 6 pour fixer la prothèse dentaire 3 avec l’ancrage 1.
L’utilisation d’un ancrage 1 muni d’un plot 5 convexe en saillie permet de décaler la prise d’appui de la prothèse 3 par rapport à la gencive ce qui réduit les risques d’infection. Le plot 5 est un élément convexe de faible hauteur et de faible section afin de ne pas gêner l’installation de l’ancrage 1. Cependant, une telle configuration de plot 5 rend particulièrement difficile l’installation directe de la prothèse 3. En effet, les écarts dimensionnels qui existent entre la paroi externe du plot 5 et la cavité de la prothèse 3 entraine la génération de contraintes importantes. En l’absence d’une fixation par collage, notamment par l’intermédiaire d’un pilier destiné à cet effet, il est courant d’aboutir à la fracture de la prothèse en céramique. Dans le cas d’une prothèse en métal, cela induit une usure prématurée de l’interface.
Il est donc particulièrement avantageux d’utiliser un dispositif de liaison 2 qui réalise la liaison mécanique entre la prothèse 3 et l’ancrage 1 et plus particulièrement entre la prothèse 3 et le plot 5. Le dispositif de liaison 2 est monté sur le plot 5. Le dispositif de liaison 2 est monté amovible par rapport à l’ancrage 1 ce qui facilite le réglage de la prothèse 3 par rapport aux autres dents et par rapport à l’ancrage 1.
Une fois l’ancrage 1 installé dans l’os maxillaire, le dispositif de liaison 2 peut être monté et démonté sans avoir à intervenir sur l’ancrage 1 ce qui évite une sollicitation excessive de l’ancrage 1 ainsi que sa contamination par de la colle.
Le dispositif de liaison 2 peut être réalisé en matériau métallique ou en matériau polymère ou encore partiellement en matériau métallique et partiellement en polymère. Le matériau métallique utilisé peut être du titane ou un alliage de titane. Pour la formation de l’élément de liaison 2, il est particulièrement avantageux d’utiliser un alliage à mémoire de forme, par exemple un alliage comportant majoritairement du Nickel et du Titane. Il est préférable d’utiliser un alliage à mémoire de forme dont la température de changement de phase est supérieure ou égale à 100°C. Le matériau polymère utilisé est préférentiellement choisi parmi le polyetherketoneketone (PEEK), le polyetherketoneketone (PEKK) ou leurs dérivés. D’autres matériaux possédant les performances mécaniques nécessaires et une biocompatibilité sont possibles. De manière générale, le ou les matériaux choisis pour former le dispositif de liaison 2 font que le dispositif de liaison est peu déformable sous une force en compression selon la direction longitudinale de la vis de fixation 4. Il est particulièrement avantageux de réaliser le dispositif de liaison 2 en matériau métallique et/ou en matériau polymère car cela permet une meilleure maitrise des dimensions du dispositif de liaison 2 et donc une meilleure maitrise de sa fixation sur l’ancrage 1 sur un plot 5 dont les dimensions sont également bien maitrisées. Le dispositif de liaison 2 n’est pas une pièce sur-mesure qui doit s’adapter à la configuration de la mâchoire ce qui permet de réaliser le dispositif de liaison avec le même contrôle dimensionnel que le plot 5. Cela assure une meilleure connexion mécanique entre le plot 5 et le dispositif de liaison 2 en comparaison de la connexion mécanique entre le plot 5 et la prothèse 3.
La paroi supérieure du plot 5 vient en appui avec une paroi interne de la cavité du dispositif de liaison 2. Il est avantageux que la face externe du plot 5 soit complémentaire ou aussi complémentaire que possible de la face interne de la cavité définie dans le dispositif de liaison 2 pour assurer une bonne reprise des forces de la mastication. Le dispositif de liaison 2 permet d’augmenter la surface de contact qui sert à la fixation de la prothèse 3 avec l’ancrage 1.
Un premier bloqueur de rotation 7a configuré pour bloquer la rotation entre le plot 5 et le dispositif de liaison 2 est préférentiellement présent pour empêcher la rotation du dispositif de liaison 2 par rapport au plot 5 et donc empêcher la rotation de la prothèse 3 par rapport à l’ancrage 1. La rotation est empêchée autour d’un axe parallèle à l’axe longitudinal de la vis de fixation 4. Le premier bloqueur de rotation 7a peut être formé par un polygone, de préférence un polygone convexe formé sur la paroi externe du plot 5 et une forme complémentaire formée par la cavité débouchante du dispositif de liaison 2. L’utilisation de deux formes complémentaires permet de bloquer la rotation et d’assurer un contact important qui favorise une reprise des forces mécaniques. D’autres configurations sont possibles. Dans les configurations illustrées aux figures 1 à 6, 8 et 9, le dispositif anti-rotation est formé par un polygone convexe régulier, par exemple un hexagone. D’autres formes de polygones sont possibles ainsi que des polygones convexes non-réguliers voire des polygones non convexes. Il est également possible de fournir des formes quelconques qui empêchent la rotation. Pour empêcher la rotation, il est possible de former des rainures 8 et/ou des languettes dans le dispositif de liaison 2 qui s’insèrent ou reçoivent des languettes et/ou des rainures correspondantes de la prothèse dentaire 3 comme illustré à la .
Le corps du dispositif de liaison 2 définit un trou traversant 9 destiné à recevoir la vis de fixation 4. Le trou traversant 9 du dispositif de liaison 2 vient dans le prolongement de la portion taraudée 6 de l’ancrage 1.
Le dispositif de liaison 2 possède une butée 10. La butée 10 bloque une tête 4a de la vis de fixation 4 de manière à bloquer le dispositif de liaison 2 contre l’ancrage 1 et empêcher tout mouvement en translation selon la direction longitudinale de la vis de fixation 4. Le bloqueur de rotation 7 empêche la rotation du dispositif de liaison 2 autour de l’axe longitudinal de la vis de fixation 4 par rapport à l’ancrage 1. Lorsque la vis de fixation 4 appuie sur la butée 10, le dispositif de liaison 2 est monté immobile par rapport à l’ancrage 1. Les figures 4, 5 et 8 illustrent une butée 10 formée par le corps alors que les figures 6, 9, 11 et 12 illustrent une butée amovible du corps.
La prothèse dentaire 3 est fixée à l’ancrage 1 au moyen d’un élément expansif 11 relié au dispositif de liaison 2. Dans un mode de réalisation, la butée 10 est en contact direct avec la tête de vis 4a. Dans une alternative de réalisation, la tête de vis 4a est en appui sur l’élément expansif 11 qui est lui-même en appui sur la butée 10 ( ).
Le dispositif de liaison 2 possède au moins un élément expansif 11 qui est configuré pour présenter une première position dite position rétractée et une deuxième position dite position étendue. Dans la position étendue, la section externe de l’élément expansif 11 est plus large que dans la position rétractée. L’élément expansif 11 peut être réalisé de différentes manières. L’élément expansif 11 peut être réalisé amovible ou indissociable du corps de l’élément de liaison 2. L’élément expansif 11 obstrue partiellement le trou traversant 9 du dispositif de liaison 2. L’élément expansif 11 est destiné à s’insérer dans au moins un renfoncement 12 de la prothèse 3 recouvrant le dispositif de liaison 2 pour fixer la prothèse 3 sur l’élément de liaison 2. Le renfoncement 12 de la prothèse 3 peut être une rainure annulaire. La rainure annulaire évite la formation d’un dispositif anti-rotation entre la prothèse 3 et l’élément expansif 11. En alternative, plusieurs renfoncements disjoints sont possibles.
Le passage de la première position à la deuxième position correspond à une expansion transversale en direction de la prothèse dentaire 3 de manière à venir en contact de la prothèse dentaire 3. Dans la position étendue, l’élément expansif 11 réalise la fixation mécanique de la prothèse dentaire 3 sur l’élément de liaison 2 en s’introduisant dans le renfoncement. La prothèse dentaire 3 devient indissociable du dispositif de liaison 2. L’élément expansif 11 et le renfoncement 12 coopèrent pour fixer la prothèse dentaire 3 sur le dispositif de liaison 2 et donc sur l’ancrage 1. Dans la position étendue, l’élément expansif 11 fixe la prothèse 3 sur le dispositif de liaison 2 et empêche une translation selon l’axe longitudinal de la vis de fixation 4.
Il est avantageux de former le au moins un renfoncement 12 dans la partie supérieure de la prothèse dentaire 3, c’est-à-dire dans une zone possédant une quantité importante de matière afin de réduire les risques de fracture de la prothèse dentaire 3. Dans les exemples de réalisation illustrés, l’élément expansif 11 est disposé dans la zone de tête 2c pour que le renfoncement 12 soit dans la portion supérieure de la prothèse 3, c’est-à-dire la zone la plus proche de la mâchoire opposée pour ne pas trop fragiliser la prothèse dentaire 3.
L’élément expansif 11 est déformé au moyen de la tête de vis 4a qui est introduite dans le trou traversant 9 du dispositif de liaison 2. La tête de vis 4a est plus large que la portion filetée 4b. Lorsque la tête de vis 4a est introduite dans le dispositif de liaison 2, la tête de vis 4a se déplace jusqu’à venir en appui sur l’élément expansif 11. La tête de vis 4a contraint l’élément expansif 11 qui passe de la position rétractée à la position étendue par déformation. Lorsque la tête de vis 4a est contre une butée 10 du dispositif de liaison 2, l’élément expansif 11 est dans la position étendue et reste dans la position étendue.
Dans un mode de réalisation illustré aux figures 1 à 5, l’élément expansif 11 peut être formé par une ou plusieurs ailettes 13 qui sont découpées dans la paroi latérale du corps du dispositif de liaison 2. La ou les ailettes 13 sont formées par une découpe de la paroi latérale.
Cette approche spéciale de conception du contrôleur RST adapté va entraîner un changement de la méthodologie du calcul du polynôme de stabilité arbitraire D(s)=A(s)S(s)+B(s)R(s), avec le système d’origine à contrôler, comme montré dans la :
En effet, dans le polynôme S(s), il faut prévoir l’élimination des perturbations constantes, donc s(s)=0. De plus et afin d’éliminer les perturbations liées au déséquilibre ainsi que les harmoniques de tension, nous incluons dans le polynôme R(s) des zéros doubles aux fréquences 100 Hz et 300 Hz, correspondant respectivement aux composantes dues au déséquilibre ainsi qu’au premier harmonique dominant (l’harmonique du rang cinq). Pour éliminer les effets des harmoniques de rangs supérieurs, une pente de -20dB/décade du régulateur adapté RST a été réalisée par le choix d’un contrôleur RST strictement propre.
Donc, le polynôme R(s) étant de degré 5 et afin d’assurer un contrôleur Rs(s)/S(s) strictement propre (degré (R) < degré (S)), le polynôme S(s) est de degré 6.
7. RESULTATS DE SIMULATION DE L’ONDULEUR COMMANDE SELON L’INVENTION
Résultats de simulation avec Matlab-Simulink Contrôleurs SMC continu de premier ordre et de RST am pour un Ond-Cr & L-Ond-Cr
Les simulations sont réalisées, dans un premier temps, via un simple schéma de Simulink. Dans ce schéma, les courants harmoniques de références identifiés sont modélisés par des sources de courant des rangs 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23 et 25 qui représentent le même spectre harmonique du courant que nous allons analyser via une étude d’une charge industrielle ci-après. Les simulations sont effectuées en employant d’abord le SMC classique (à fonction signe) puis le SMC avec une fonction sigmoïde et enfin avec la méthode de placement de pôles améliorée RST am .
La Figure 16c trace les courants monophasés , (identifié et injecté respectivement) ainsi que le signal de contrôle de l’onduleur . Nous observons qu’une poursuite très précise est assurée par la commande discontinue (à fréquence de commutation variable et très élevée : fréquence de chattering ) du SMC classique, par la méthode de SMC avec une fonction sigmoïde à commande continue à fréquence de commutation fixée par le PWM ainsi que par contrôleur linéaire amélioré RST am .
Il est à noter que la commande par RST am ainsi que tout contrôleur linéaire assurent une commande continue à fréquence adaptée aux composants d’électronique de puissance, imposée ici par la MLI.
Contrôleurs SMCs de premier ordre et d’ordre supérieur pour un Ond-Classique & LCL (Etat de l’art)