INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Dans des modes de réalisation optionnels, l’étape de fragmentation comporte : - une étape de décomposition du segment d’information en au moins un bloc d’information et - une étape de génération de redondances, pour au moins un bloc d’information,
En particulier, ledit observateur d’état est fonction d’un gain d’observateur prédéfini et de la vitesse angulaire du rotor.
L’invention concerne aussi un dispositif d’estimation du couple électromagnétique d’une machine synchrone à rotor bobiné comprenant :
- Des moyens de mesure des courants statoriques et rotoriques de ladite machine,
- Des moyens de définition d’un modèle flux-courant de ladite machine en fonction desdits courants mesurés et de variables d’état comprenant des paramètres d’incertitudes magnétiques eux-mêmes fonction des inductances statoriques, rotoriques et des inductances mutuelles entre le stator et le rotor,
- Des moyens d’estimation desdites variables d’état dudit modèle par un observateur d’état,
- Des moyens de calcul dudit flux statorique à partir des variables d’état estimées par ledit observateur d’état, et
- Des moyens d’estimation du couple électromagnétique en fonction dudit flux statorique calculé.
L’invention concerne aussi un ensemble électrique comprenant une machine synchrone à rotor bobiné et un dispositif d’estimation du couple électromagnétique de ladite une machine synchrone à rotor bobiné.
- la est une représentation schématique du procédé selon le mode de réalisation principal de l’invention ;
- La est une représentation des résultats d’une mise en œuvre expérimentale du procédé selon l’invention ; et
- La est une représentation des résultats d’une autre mise en œuvre expérimentale du procédé selon l’invention.
En référence à la , un procédé 1 selon l’invention permet d’estimer le couple d’une machine synchrone à rotor bobiné utilisée pour la propulsion électrique, en particulier d’un véhicule automobile électrique ou hybride.
Afin d’estimer le couple électromagnétique de cette machine synchrone, on se base sur l'estimation de flux en utilisant un modèle de courant modifié, les variables magnétiques de la machine, et les variations dynamiques des variables magnétiques dans le modèle d’observation.
De la même manière, une configuration analogue peut être réalisée pour la deuxième paire de maillon 207a, 207b. Cette configuration permet d’obtenir un dispositif de transmission de couple 200 parfaitement homocinétique. Cette configuration sera privilégiée dans les applications pour lesquelles le couple doit être transmis dans les deux sens de transmission de couple.
Dans le mode de réalisation des figures 1 et 2, dans un premier sens de transmission de couple, les maillons 205a et 205b de la première paire et les maillons 207a et 207b travaillent en traction pour transmettre le couple entre la rondelle d’entrée 203a et la rondelle de sortie 203c et dans un deuxième sens de transmission de couple, les maillons 205a et 205b de la première paire et les maillons 207a et 207b travaillent en compression pour transmettre le couple entre la rondelle d’entrée 203a et la rondelle de sortie 203c. Comme indiqué précédemment, dans le cas d’une utilisation unidirectionnelle (couple toujours transmis dans le même sens de transmission de couple comme dans le cas d’un cycle), le sens de transmission de couple dans lequel les maillons 205a, 205b, 207a, 207b travaillent en traction sera privilégié.
De plus, il est à noter que les maillons 205a, 205b de la première paire sont montés rotatifs d’une part avec les axes de transmission 231, 232 de la rondelle d’entrée 203a et d’autre part avec les premiers axes de transmission 235, 236 de la rondelle intermédiaire 203b et les maillons 207a, 207b de la deuxième paire sont montés rotatifs d’une part avec les deuxièmes axes de transmission 237, 238 de la rondelle intermédiaire 203b et d’autre part avec les axes de transmission 233, 234 de la rondelle de sortie 203c de sorte que l’axe central intermédiaire X2 peut être décalé par rapport à l’axe central d’entrée X1 et l’axe central de sortie X3 peut être décalé par rapport à l’axe central intermédiaire X2. Ainsi, l’axe central de sortie X3 peut être décalé dans toutes les directions par rapport à l’axe central d’entrée X1.
Ainsi, le dispositif de transmission de couple 200 décrit précédemment permet de coupler en rotation deux ensembles mécaniques rotatifs pouvant avoir un écart de coaxialité, c’est-à-dire que l’axe de rotation du premier ensemble mécanique rotatif peut ne pas être confondu avec l’axe de rotation du deuxième ensemble mécanique rotatif. Néanmoins, les axes de rotation doivent être sensiblement confondus, c’est-à-dire compris dans un cylindre commun dont le diamètre est inférieur à quelques millimètres, par exemple inférieur à 2mm, par exemple égal à 0,7 mm. Le dispositif de transmission de couple 200 agit ainsi comme un joint d’Oldham et permet d’assurer une transmission de couple entre deux ensembles mécaniques rotatifs sans générer de pertes ou de bruits même en cas de défaut de coaxialité. De plus, l’utilisation d’un dispositif de transmission de couple 200 comprenant une première paire de maillons reliant une rondelle d’entrée 203a et une rondelle intermédiaire 203b et une deuxième paire de maillons reliant une rondelle de sortie 203c et la rondelle intermédiaire 203b permet d’obtenir un dispositif de transmission de couple 200 dont la dimension axiale est réduite, par exemple comprise entre 3,5 mm et 6 mm. puisque l’épaisseur des rondelles et des maillons qui peuvent être réalisés dans un acier très résistant peut être réduite et que les rondelles peuvent être disposées proches les unes des autres.
Un des avantages d’utiliser des maillons pivotants, c’est qu’ils réduisent énormément le travail des frottements du fait que la vitesse de glissement dans les trous du maillon est beaucoup plus faible qu’avec une glissière comme dans le cas d’un joint d’Oldham, Le travail des frottements est ainsi réduit par le rapport L/d ou L représente l’entraxe du maillon et d le diamètre des axes de transmission, dans notre exemple L = 9,525 mm et d=3,2 mm soit un rapport de réduction d’un tiers. Le coefficient de frottement et l’usure des axes peut être considérablement réduit en réalisant un traitement de nitruration sur les axes et/ou maillons afin d’optimiser un fonctionnement durable et peu frottant de cet accouplement. Un tel dispositif de transmission de couple 200 est particulièrement adapté pour être utilisé dans un motoréducteur de vélo électrique disposé au niveau du pédalier du cycle de manière à ce que l’action du cycliste qui tend à déformer le boîtier de pédalier et ainsi à rendre non-coaxiale la sortie du motoréducteur et l’axe de pédalier n’entraîne pas de frottements ou bruits parasites. Un exemple d’un tel motoréducteur comprenant un dispositif de couple 200 va être décrit plus en détail dans la suite de la description.
Le dispositif d’assistance électrique 101 comporte un motoréducteur 1 monté dans un pédalier 102 du cycle, sur l’axe central 103 du pédalier, dans un logement du cadre 100 (figures 4 et 5).
Mieux visible sur la vue en coupe axiale de la , le motoréducteur 1 comprend un réducteur 2, un moteur électrique 3 et un dispositif de transmission de couple 200, configurés pour pouvoir être montés coaxialement sur l’axe central 103.
Le réducteur 2 comprend une couronne dentée 10 solidaire du carter 7 et donc du stator 6, un porte-satellite 11 monté pivotant via au moins un roulement de flasque 22, 23 autour de l’arbre 5, et au moins deux pignons satellites 12, 13 excentrés et situés sur deux plans parallèles. La couronne dentée 10 engrène dans deux plans différents les deux pignons satellites 12, 13 du côté intérieur de la couronne dentée 10. Le porte-satellite 11 forme la sortie du réducteur 2.
Les pignons satellites 12, 13 s’engrènent sur la couronne dentée 10 en étant déphasés en rotation. Les pignons satellites 12, 13 comportent des dents de forme cycloïdale tronquée (ou une denture en développante de cercle), ici au nombre de 45, et la couronne dentée 10 comporte des dents, ici au nombre de 46, ayant des portions de cylindre (ou en développante de cercle) coopérant avec la forme des pignons 12, 13. Ces dentures de forme cycloïdale tronquée sont visibles sur la . Le réducteur 2 comporte par exemple deux pignons satellites 12, 13 déphasés en rotation de 180° ( ) ou trois pignons satellites déphasés les uns des autres de 120° (non représentés). L’utilisation de plusieurs pignons satellites 12, 13 déphasés en rotation permet de compenser les efforts radiaux exercés notamment sur les pignons satellites 12, 13 du fait du couple élevé de sortie.
Ce premier exemple d’adaptation de la commande pour faire augmenter la température du liquide et celle du boîtier 10 du réducteur 5 peut être conditionné au fait que la température à l’extérieur du système de propulsion 1, ou du véhicule, soit inférieure à une valeur donnée alors qu’un signal de réveil est reçu par le dispositif de commande 11. Un tel signal de réveil est par exemple l’une de la détection d’un déverrouillage du véhicule, de la détection de l’ouverture d’une porte du véhicule, de la détection de l’appui sur un bouton de démarrage du véhicule, ou de la réception d’un signal de commande depuis une télécommande.
Ce premier exemple d’adaptation de la commande pour faire augmenter la température du liquide et celle du boîtier 10 du réducteur 5 peut par ailleurs s’interrompre lorsque la température du liquide dans le réducteur 5 atteint une valeur donnée et/ou lorsqu’une durée donnée est dépassée.
Selon un deuxième exemple, le dispositif de commande 11 adapte la commande du système de propulsion 1 pour diminuer la température des roues dentées 12 du réducteur 5. Le dispositif de commande 11 peut par exemple mettre en œuvre une stratégie d’allégement de régime (« derating » en anglais) pour réduire la consigne de couple pour la machine électrique 2, et en conséquence le couple transmis par les roues dentées 12. Le dispositif de commande 11 adapte alors la commande du système de propulsion de sorte que le convertisseur de tension 3 réduit la consigne de courant de phase et ainsi la consigne de couple. Cette réduction de la température des roues dentées 12 permet de réduire la différence de température entre ces roues dentées 12 et la température de l’huile.
La représente superposées dans le temps :
- l’évolution de la température des roues dentées 12 selon une courbe 100,
- l’évolution de la température de l’huile selon une courbe 101,
- l’évolution de la température du boîtier 10 du réducteur 5 selon une courbe 102, et
- l’évolution de la consigne de couple pour la machine électrique 2 selon une courbe 103.
On constate que lorsque l’écart entre la courbe 100 et la courbe 101 dépasse la valeur seuil, la diminution de la consigne de couple selon la courbe 103 permet de faire diminuer la valeur de la température selon la courbe 100, et donc la valeur de l’écart de température entre la courbe 100 et la courbe 101.
Le cas échéant, l’adaptation de commande selon tout ou partie des variantes du premier exemple peut être combinée à l’adaptation de commande selon le deuxième exemple.
Dans tout ce qui précède, au lieu de comparer la valeur seuil à la différence entre la température des roues dentées 12 du réducteur et la température de l’huile, on peut comparer cette valeur seuil à la différence entre la température des roues dentées 12 et la température du boîtier 10 du réducteur 5.
Dans un exemple particulier, la température de l’huile peut être déterminée selon l’enseignement du brevet EP 3 589 857.
DISPOSITIF COLLECTEUR DE CATÉNAIRE RIGIDE, PANTOGRAPHE ET VÉHICULE DE TRANSPORT FERROVIAIRE DOMAINE La présente demande se rapporte au domaine technique de collecte de courant de caténaire rigide, et en particulier à un dispositif collecteur de caténaire rigide, à un pantographe et à un véhicule de transport ferroviaire.
ARRIÈRE-PLAN Les déclarations contenues dans cette section fournissent simplement des informations de base liées à la présente demande et ne constituent pas nécessairement l’art antérieur.
Avec le développement rapide de l’industrie des véhicules ferroviaires, la collecte de courant de caténaire rigide à courant alternatif (CA) est d’une tendance générale. Le véhicule ferroviaire urbain CA est différent du mode de conception de « caténaire souple + pantographe CA » pour les EMU et « caténaire rigide + pantographe à courant continu (CC) » pour les véhicules du métro, la plupart des véhicules ferroviaires urbains CA adoptent la méthode de mise en correspondance pantographe-caténaire de « caténaire hybride rigide-souple + pantographe CA », qui doit prendre en compte les caractéristiques opérationnelles des véhicules ferroviaires. Cependant, les données de fonctionnement réel des lignes urbaines existantes montrent que le pantographe-caténaire sous la caténaire existante (particulièrement la nouvelle ligne) présente un phénomène grave d’étincelles et la vibration de pantographe-caténaire est violente.
Ainsi, en référence à la , l’invention porte sur un procédé de contrôle du système électrique comprenant : - la batterie BR2 de stockage d’énergie électrique, - le convertisseur de courant C1 contrôlable, connecté aux bornes Bb1, Bb2 de la batterie BR2, et propre à alimenter la batterie BR2 alternativement sous une première tension U1 et une deuxième tension U2 distinctes l’une de l’autre, - un équipement électrique E4, E5 connecté aux dites bornes Bb1, Bb2 de la batterie BR2, et ayant sa tension maximale de fonctionnement Umf égale ou supérieure à la première tension U1, - un moyen d’isolement électrique K5, K6 contrôlable et propre à isoler l’équipement électrique E4, E5 de la batterie BR2, - le dispositif de contrôle DC propre à contrôler le convertisseur C1 et le moyen d’isolement K5, K6, ce procédé exécutant successivement et dans l’ordre : - une première étape 10 d’isolement électrique de l’équipement électrique E4, E5 par le moyen d’isolement électrique K5, K6, - une deuxième étape 20 de contrôle du convertisseur C1 de sorte à alimenter la batterie BR2 sous la deuxième tension U2, la deuxième tension U2 étant strictement supérieure à la tension maximale de fonctionnement Umf.
Ce procédé exécute successivement et dans l’ordre : - une troisième étape 30 de contrôle du convertisseur C1 de sorte à alimenter la batterie BR2 sous la première tension U1 si l’équipement électrique E4, E5 doit être alimenté, - une quatrième étape 40 de connexion électrique de l’équipement électrique E4, E5 aux bornes Bb1, Bb2 de la batterie BR2 via le moyen d’isolement K5, K6.
Par exemple la deuxième tension U2 suit un profil de tension PU2 périodique pendant une durée prédéterminée.
Par exemple ce profil de tension PU2 évolue au-dessus d’un seuil minimal de tension Us1.
Par exemple, ce seuil minimal de tension Us1 est le seuil au-dessous duquel la batterie BR2 se décharge.
Par exemple ce profil de tension PU2 évolue en dessous d’une limite maximale de tension Um2 supérieure à la tension maximale de fonctionnement Umf.
Par exemple, le système électrique comprend le boîtier électronique BECB configuré pour déterminer la résistance interne de la batterie BR2, le procédé exécutant la première étape 10 si cette résistance interne est au-dessus d’un seuil haut prédéterminé.
Par exemple, le procédé exécute une étape initiale de détermination d’un état inactif de l’équipement électrique E4, E5 sur une durée prévisible, et exécute la première étape 10 dès le début t1 de cette durée prévisible.
Par exemple, le procédé exécute la première étape 10 dès le début de cette durée prévisible seulement si cette durée prévisible est au moins égale à la durée prédéterminée.
La illustre en particulier un exemple de première tension U1 et de deuxième tension U2 selon l’invention, présentant chacune respectivement un profil de tension PU1, PU2 différent en fonction du temps. La première tension U1 évolue jusqu’à l’instant t1 au-dessus du seuil minimal de tension Us1 imposant une recharge de la batterie BR2, et/ou à minima la batterie BR2 ne se décharge pas. Par exemple, ce seuil minimal de tension Us1 a une valeur de 13V pour une batterie au plomb de 12V. La fluctuation de la valeur de cette première tension U1, qui représente le profil PU1, est fonction de la réactivité du convertisseur C1 à réguler cette tension U1 en fonction des appels de courants provoqués par l’activation ou désactivation des équipements Ei raccordés aux bornes Bb1, Bb2 de la batterie BR2 et/ou fonction de l’actionnement ou non des moyens d’isolation Ki. Jusqu’à l’instant t1, le convertisseur C1 régule, avec la batterie BR2, cette première tension U1 entre le seuil minimal de tension Us1 et une valeur maximale Um1, supérieure au seuil minimal de tension Us1. Cette valeur maximale Um1 est par exemple un pourcentage de la valeur de tension maximale de fonctionnement Umf avec l’ensemble des équipements Ei et en particulier avec l’équipement électrique E4, E5 ayant cette tension maximale de fonctionnement Umf. Par exemple, pour un équipement électrique E4, E5 comme une lampe de feux de route ou de croisement (d’un véhicule) alimentée par la batterie BR2 plomb 12V, cette valeur de tension maximale de fonctionnement Umf est de 14V. Le pourcentage est par exemple de 95%, les 5% restants étant une marge de sécurité pour être certain que la tension maximale de fonctionnement Umf ne sera jamais dépassée.
A partir de l’instant t1, et jusqu’à l’instant t2, le procédé applique le profil de tension PU2 de la deuxième tension U2, c’est-à-dire qu’à l’instant t1 le procédé exécute ou a déjà exécuté la première étape 10, puis exécute la deuxième étape 20. On notera que, par soucis de simplification, le temps d’actionnement du moyen d’isolement K5, K6 n’est pas pris en compte dans la , et est donc considéré comme instantané. Ainsi de l’instant t1 à t2, le procédé contrôle le convertisseur C1 de sorte à alimenter la batterie BR2, ainsi que tous les équipements Ei non isolés, sous la deuxième tension U2. Cette deuxième tension U2 dépasse la valeur de la tension maximale de fonctionnement Umf, et donc dépasse au moins temporairement la valeur de 14V pour aller jusqu’à la limite maximale de tension Um2, cette limite maximale de tension Um2 étant par exemple de 15V pour une batterie BR2 plomb de 12V, de sorte à ce que la deuxième tension U2 reste en dessous d’une limite fonctionnelle pour les équipements Ei non isolés comme par exemple des calculateurs DC, OBCDC.
Le profil PU2 de la deuxième tension U2 de la est une tension périodique sinusoïdale, mais cela pourrait être toute autre forme de profil comme un signal carré, ce profil PU2 s’inscrivant dans des tolérances de fonctionnement des équipements non isolés Ei. Le profil PU2 de la deuxième tension U2 reste borné entre la limite maximale de tension Um2 et le seuil minimal de tension Us1. Toujours pour une application sur une batterie BR2 au plomb, la fréquence du profil PU2 de la deuxième tension U2 est par exemple de 0,05Hz sur la durée prédéterminée de 5 minutes, entre l’instant t1 et t2.
Ces valeurs (fréquence, Um2, Us1, durée prédéterminée) pour une batterie BR2 plomb 12V, permettent de désulfater la batterie BR2 alors que des équipements Ei non isolés sont en fonctionnement. On notera en particulier que la batterie BR2 n’est jamais isolée ou déconnectée du système électrique qui continue ainsi à fonctionner pendant ce désulfatage. Ainsi ce désulfatage peut être opéré très souvent, pendant le fonctionnement du système électrique.
A partir de l’instant t2, le désulfatage est terminé, la durée prédéterminée de 5 minutes est écoulée et le procédé applique de nouveau le profil de tension UP1 de la première tension U1, ou un arrêt du système électrique.
Mais même si la durée prédéterminée de 5 minutes n’est pas écoulée, le procédé peut avorter l’application de la deuxième tension U2 et donc le désulfatage dès que le dispositif de contrôle reçoit une demande, prioritaire au désulfatage, de reconnexion de l’équipement isolé K4, K5. Le procédé exécute alors la troisième puis la quatrième étape 30, 40. Cette priorité se justifie par exemple si l’équipement isolé E4, E5 a une fonction sécuritaire comme l’allumage des feux de croisement ou de route.
Avantageusement, le procédé choisira l’instant t1 de sorte que l’application de la deuxième tension U2 pendant la durée prédéterminée ne soit pas interrompue. Par exemple le procédé détermine t1 en fonction de la prédiction de non utilisation de l’équipement électrique E4, E5 ayant la tension maximale de fonctionnement Umf. Par exemple, pour un véhicule, l’instant t1 correspondra au moment où ce véhicule est raccordé à une borne de recharge, ou que le véhicule est endormi (inactif) ou à l’arrêt sur une place de parking habituelle consécutivement à la réalisation d’un trajet habituel domicile / travail par exemple (le système électrique comprenant alors un moyen de géolocalisation, notamment par satellite), ou pas utilisé depuis longtemps, ou encore la luminosité est telle qu’elle laisse présager une non utilisation de certains équipements E4, E5 comme les feux de croisement : ces situations de vie présagent d’un temps minimal de non utilisation de l’équipement E4, E5, équipement qui peut alors être isolé (s’il n’est pas compatible avec le profil PU2) sans conséquences pour le conducteur ou les passagers, temps durant lequel il est avantageux de régénérer la batterie BR2, que le véhicule soit roulant ou pas. Mais d’autres exemples de détermination de l’instant t1 sont possibles, notamment une détermination par un contrôleur central gérant la maintenance d’une flotte de véhicules et communiquant avec chacun de ces véhicules par un réseau informatique filaire ou hertzien ou combinaison des deux.
Selon l’invention, un tel procédé se caractérise en ce que, dans un mode de fonctionnement dégradé du roulement, le mode de fonctionnement dégradé correspondant à une dégradation d’au moins une piste de roulement de la au moins une bague émettrice ou de la au moins une bague réceptrice initialement au contact avec les billes de la seconde rangée de billes dans le mode de fonctionnement nominal, le procédé comporte alternativement au moins : - une transmission du au moins un premier effort axial au travers de la première rangée de billes orienté selon le premier axe, et - une transmission opposée du au moins un second effort axial au travers de la première rangée de billes orienté selon le second axe.
Par suite, tant que les pistes de roulement au contact avec les billes de la seconde rangée de billes n’atteignent pas un niveau d’usure ou de dégradation prédéterminé, la transmission opposée du au moins un second effort axial orienté selon le second axe s’opère au travers de la seconde rangée de billes.
Cependant, lorsque les pistes de roulement au contact avec les billes de la seconde rangée de billes atteignent ledit niveau d’usure ou de dégradation prédéterminé, la transmission opposée du au moins un second effort axial orienté selon le second axe s’opère au travers de la première rangée de billes.
Eventuellement, lorsque les pistes de roulement au contact avec les billes de la première rangée de billes atteignent ledit niveau d’usure ou de dégradation prédéterminé, la transmission du au moins un premier effort axial orienté selon le premier axe s’opère au travers de la seconde rangée de billes.
En outre, le procédé peut comporter une étape de détection du niveau de dégradation au niveau des pistes de roulement émettrice et/ou réceptrice principales. En fonction de ce niveau de dégradation une alarme peut être mise en œuvre si un seuil prédéterminé est dépassé.
Le niveau de dégradation de ces pistes de roulement peut par exemple être fonction d’un jeu axial mesuré dans le roulement ou encore d’une quantité de limaille ou de particules métalliques en suspension dans un bain de fluide de lubrification utilisé pour lubrifier et refroidir le roulement. Tant que ce niveau de dégradation est inférieur au seuil prédéterminé le mode de fonctionnement du roulement est le mode nominal et une fois que le niveau de dégradation dépasse le seuil prédéterminé, le mode de fonctionnement bascule dans le mode de fonctionnement dégradé.
la , une vue en coupe transversale d’un premier exemple de roulement conforme à l’invention dans un mode de fonctionnement nominal,