INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Le carter 15 comporte un premier et un deuxième palier 16, 17. Le premier palier comprend une paroi transversale 16a muni d'un logement 46 dans lequel est logé un organe de roulement 56 pour le montage à rotation de l’arbre 9 de rotor et une paroi d’orientation axiale 16b. Le deuxième palier 17 comprend une paroi transversale 17a et une paroi d’orientation axiale 17b. Les premières portions d’orientation radiale 16a, 17a s’étendent donc transversalement par rapport à l’axe X. Les deuxième portions 16b, 17b, présentent globalement la forme d’une jupe annulaire qui s’étend axialement depuis la périphérie externe de la première portion.
Dans l’exemple considéré, le premier et deuxième palier 16, 17 sont monoblocs, c’est-à-dire que les parois de chaque palier font partie d’une même pièce.
Dans l’exemple considéré, le corps de stator 11 est monté fretté à l’intérieur de la paroi d’orientation axiale 17b du deuxième palier 17. En variante non représentée, le corps du stator peut être monté fretté sur la paroi d’orientation axiale 16a du premier palier 16. A cet effet, le palier sur lequel est monté le stator est chauffé à haute température jusqu’à la dilatation du matériau, puis refroidi de telle façon que la périphérie externe du corps du stator 11 soit maintenue fixe contre la périphérie interne de la paroi d’orientation axiale du palier recevant le stator.
Dans les exemples considérés, il n’y a pas d’entretoise tubulaire entre les paliers et le stator est enserré entre le premier et deuxième palier 16, 17.
Par exemple, cela permet d’utiliser l’engin de mobilité branché au réseau électrique 102 comme un moyen de stockage temporaire d’énergie électrique pour mettre en œuvre un réseau électrique intelligent (de l’anglais « smart grid »). Ainsi, l’engin de mobilité peut stocker de l’énergie électrique lorsque la demande sur le réseau électrique 102 est faible et restituer cette énergie électrique lorsque le réseau électrique 102 subit un pic de demande.
En outre, ce transfert d’énergie dans le sens inverse peut permettre à l’engin de mobilité d’alimenter électriquement un dispositif électrique externe (non représenté) connecté aux bornes d’entrées P1, P2, P3 à la place du réseau électrique 102.
Comme expliqué précédemment, chaque rapport cyclique a1, a2, a3 définit un gain du convertisseur de tension continu/continu 108 1 , 108 2 , 108 3 associé : .
Ainsi, le dispositif de commande 114 est conçu pour commuter les deux bras de commutation B1a, B1b, B2a, B2b, B3a, B3b de chaque pont complet amont à une fréquence de découpage (identique ou bien différente de celle du mode direct) et selon le même rapport cyclique a1, a2, a3, avec, comme dans le mode direct, un déphasage l’un par rapport à l’autre, de préférence de 180°.
L’unité de commande électronique 30 comprend avantageusement des modules de communication 31, un module de communication 32, un analyseur électronique 33 et/ou une interface de façade 34.
L’analyseur 33 est système électronique, comportant par exemple un processeur mettant en œuvre un code informatique stocké sur une mémoire, ces éléments étant ici formés par les composants de surface de la carte électronique. Fonctionnellement, l’analyseur est conçu pour commander les appareils 20, pour commander en particulier les commutateurs 23, ainsi que les commutateurs 24 s’ils sont prévus.
Pour commander les commutateurs 23, l’analyseur 33 commande les électro-actionneurs 28, faisant ainsi basculer les commutateurs 23 entre la configuration de conduction et la configuration d’isolement. A cette fin, l’unité de commande 30 est connectée, préférentiellement de façon filaire, aux électro-actionneurs 28, afin d’envoyer des ordres aux électro-actionneurs 28 et/ou de les alimenter électriquement. De préférence, l’unité de commande 30 est connectée aux électro-actionneurs 28 et/ou à des capteurs équipant les commutateurs 23, afin de recevoir une information de retour d’état, pour détecter dans quelle configuration sont les commutateurs 23. Autrement dit, l’unité électronique 30 contrôle aussi les capteurs, et tient compte de ce contrôle pour effectuer la commande.
Pour commander les commutateurs 24, l’analyseur effectue une commande électronique des commutateurs 24, lorsque lesdits commutateurs 24 se présentent sous forme de composants semi-conducteurs. A cette fin, l’unité de commande 30 est connectée, préférentiellement de façon filaire, aux commutateurs 24, afin d’envoyer des ordres, alimenter et/ou éventuellement de recevoir des retours d’états des commutateurs 24.
Les modules de communication 31, s’ils sont prévus, sont préférentiellement des composants séparés connectés à la carte électronique de l’unité de commande électronique 30. Comme montré sur les figures 2 et 4, la face 13 du boîtier 1 comprend préférentiellement des fenêtres, en pratique six fenêtres, qui débouchent à hauteur des rails 19, pour que chaque module de communication 31 puisse être connecté à l’une des unités de contrôle-commande 138. Chaque unité de contrôle-commande 138 comprend avantageusement des contacts latéraux pour connecter l’unité 138 l’un de ces modules de communication 31. Chaque module de communication 31 se présente avantageusement sous la forme d’un connecteur pour recevoir des données provenant de l’unité 138 auquel ce module 31 est connecté. Le module 31 transmet ensuite les données à l’analyseur 33, qui effectue la commande des appareils 20 en fonction de ces données. Les données reçues de la part de l’unité 138 via le module 31 concernent préférentiellement des mesures de grandeurs électriques concernant l’alimentation électrique délivrée à la charge 104 par l’unité 138, par exemple concernant l’intensité du courant, la tension et/ou la fréquence, et/ou concernent des informations provenant de capteurs équipant les charges 104, ou placés à proximité des charges 104, tels que par exemple des capteurs de position, de vitesse de rotation et de température, ou encore des capteurs pour mesurer des grandeurs électriques, telles qu’une tension, une intensité ou une fréquence, reçue par les charges 104. Les données reçues par le module 31 concernent avantageusement des informations similaires à celles traitées par l’unité 138 pour effectuer le contrôle-commande de la charge 104. L’unité 138 peut également fournir des données pré-traitées à l’unité 140. En tout cas, les données reçues par l’unité de commande électronique 30 via les modules 31 vise à détecter et/ou anticiper la présence éventuelle d’un défaut électrique ou d’une défaillance au sein des unités 138 et/ou des charges 104. Lorsqu’un tel défaut et/ou défaillance est détecté, l’unité de commande électronique 30 commande aux appareils 20, à l’aide de l’analyseur 33, d’isoler les unités 138 vis-à-vis de l’alimentation électrique de puissance, en faisant basculer les commutateurs 23 et/ou 24 en configuration d’isolement. Dans le présent exemple, dans le cas où le basculement doit être effectué en charge, l’unité de commande électronique 30 fait basculer les commutateurs 24 afin d’effectuer la coupure. Si une séparation doit être effectuée, l’unité de commande électronique 30 fait basculer les commutateurs 23 pour sectionner. Lorsque les conditions sont réunies et que le défaut est acquitté, éventuellement avec intervention humaine, la commande 30 commande un basculement des appareils 20 en configuration de conduction.
Le module de communication 32, s’il est prévu, est avantageusement un composant monté en surface de la carte électronique de l’unité électronique. Le module de communication 32 est connecté au module de communication 134, avantageusement par l’intermédiaire du bus informatique 142, afin d’échanger des données avec le module de communication 134 de la colonne 110, in fine avec l’ordinateur industriel 130. Unité électronique 30 peut donc recevoir des ordres émanant de l’ordinateur 130 et/ou du module 134, de faire basculer les appareils 20 en configuration de conduction et/ou d’isolement. En particulier, hors charge, l’ordinateur 130 peut commander un sectionnement : alors l’unité 30 ordonne une mise en configuration d’isolement des commutateurs mécaniques 23, s’ils constituent des sectionneurs. L’unité électronique 30 peut aussi transmettre des informations concernant l’état des appareils 20 jusqu’à l’ordinateur 130, grâce au module de communication 32, au bus 142 et au module 134.
L’interface de façade 34, si elle est prévue, est avantageusement portée par la face avant 11 de l’unité de protection 140, pour être accessible par un technicien depuis la face F1 de l’armoire 100.
De préférence, l’interface de façade 34 comprend des connecteurs de mesure, par exemple sous la forme de fiches bananes, configurés pour être connectés à un appareil de mesure, pour qu’un technicien puisse mesurer des grandeurs électriques propres à l’unité 140, notamment pour une opération de maintenance. Chaque connecteur de mesure de l’interface de façade 34 est électriquement connecté à l’une des phases ou au neutre à l’intérieur du boîtier 1, émanant de l’alimentation électrique de puissance. En particulier, chaque connecteur de mesure est connecté en aval de l’un des connecteurs électrique 15. Le cas échéant, le connecteur de mesure est connecté en amont de l’entrée 21 de l’appareil 20 qui est électriquement connecté à ce connecteur électrique 15. On prévoit ici quatre connecteurs de mesure, respectivement pour les trois phases et le neutre. L’appareil de mesure connecté aux connecteurs de mesure peut ainsi par exemple mesurer la tension aux phases de l’unité 140, ou d’autres grandeurs électriques, par l’intermédiaire des connecteurs de mesure, que les appareils 20 soient en configuration de conduction ou d’isolement.
Alternativement ou de surcroit, l’interface de façade 34 constitue une interface homme-machine, par exemple sous la forme de boutons poussoirs et/ou d’un écran, pour que le technicien commande une mise en configuration de conduction et une mise en configuration d’isolement des appareils 20. L’interface de façade 34 forme avantageusement un composant séparé de la carte électronique de l’unité de commande électronique 30, et qui y est connecté. L’unité de commande électronique commande les appareils 20 en tenant compte d’éventuels ordres reçus depuis l’interface de façade 34.
Pour son fonctionnement, l’unité de commande électronique 30 est alimentée en énergie électrique par l’alimentation électrique de puissance.
A cette fin, l’unité de protection 140 comprend un appareil de commutation auxiliaire 40, qui est disposé dans le boîtier 1, ici à proximité de la face 11. L’appareil de commutation auxiliaire 40 est apte à évoluer entre une configuration de conduction, pour que l’unité électronique 30 soit électriquement alimentée par l’alimentation électrique, et une configuration d’isolation, pour que l’unité électronique 30 soit électriquement isolée de l’alimentation électrique. L’appareil 40 se présente ici sous la forme de trois interrupteurs 41, qui évoluent de façon coordonnée entre une configuration de conduction et une configuration d’isolation. En configuration de conduction, chaque interrupteur 41 connecte l’unité électronique 30 à l’une des phases de l’alimentation électrique de puissance. En configuration d’isolement, chaque interrupteur 41 isole électriquement l’unité électronique de cette phase.
Plus précisément, pour être ainsi électriquement alimenté, chaque interrupteur 41 présente une entrée auxiliaire 42, raccordée électriquement à l’un des connecteurs 15 à l’intérieur du boîtier 1, en amont l’appareils 20 également connecté à ce connecteur 15. Autrement dit, au sein du boîtier 1, chaque connecteur 15 dessert à la fois l’un des appareils de commutation de puissance 20 et l’une des entrées 42 de l’appareil de commutation auxiliaire. En configuration de conduction, chaque interrupteur 41 relie électriquement son entrée auxiliaire 42 à sa sortie auxiliaire 43. En configuration d’isolement, chaque interrupteur 41 isole électriquement son entrée auxiliaire 42 de sa sortie auxiliaire 43. La sortie auxiliaire 43 de chaque interrupteur 41 est électriquement connecté à l’unité 30. De préférence, l’unité 30 embarque un moyen de conversion, tel comprenant par exemple un transformateur, pour que l’unité électronique 30 reçoive effectivement une énergie électrique avec des caractéristiques adaptées à son fonctionnement, issue de l’alimentation électrique de puissance.
L’appareil de commutation auxiliaire 40 comprend aussi une commande mécanique 44, pour faire basculer l’appareil 40 entre la configuration de conduction et la configuration d’isolement. Ici, la commande mécanique 44 se présente sous la forme d’un bouton, qui est déplaçable par rapport au boîtier 1, perpendiculairement à l’axe Y1, entre une position de conduction, montrée sur les figures 4, 5 et 7 mettant l’appareil 40 en configuration de conduction, et une position d’isolement, montrée sur la , mettant l’appareil 40 en configuration d’isolement. De manière avantageuse, une seule commande 44 actionne à la fois, de façon synchronisée, les trois interrupteurs 41, entre la configuration de conduction et d’isolation. De préférence, la commande 44 comprend un ressort, qui, par élasticité, exerce un effort de rappel sur le bouton, tendant à ramener la commande 44 en position de conduction lorsqu’elle est en position d’isolement. Autrement dit, l’appareil 40 a une configuration monostable, normalement fermée.
Lorsque l’appareil 40 est en configuration de conduction, l’unité électronique 30 est opérante et peut commander les appareil 20. Lorsque l’appareil 40 est en configuration d’isolement, l’unité électronique 30 est désactivée, et n’est plus apte à commander les appareils 20. Alors, on peut avantageusement prévoir que les appareils 20 conservent l’état qu’ils avaient avant désactivation de l’unité 30. Alternativement, on peut prévoir que les appareils 20 sont monostables et basculent automatiquement en configuration d’isolement lorsque l’unité 30 est ainsi désactivée.
L’unité 140 comprend en outre un système de consignation, qui comprend un verrou 50 et, de préférence, un coulisseau 70. Le système de consignation évolue entre une configuration de consignation, montrée sur les figures 9 à 11, et une configuration de fonctionnement, montrée sur les figures 4 à 8. Pour faire évoluer le système de consignation entre ces deux configurations, un technicien actionne manuellement le verrou 50, sous certaines conditions.
En configuration de consignation, le verrou 50 est positionné de façon à maintenir mécaniquement les commutateurs 23 et l’appareil 40 en configuration d’isolement. Ainsi, la mise en configuration de consignation consigne simultanément l’unité de commande électronique 30 et les appareils 20. Il n’est pas possible de consigner l’unité 30 sans consigner les appareils 20 et vice-versa. Dans cette configuration de consignation, les unités 138 et les charges 104 sont électriquement isolées de l’alimentation électrique de puissance par les commutateurs 23, en configuration d’isolement. Dans cette configuration de consignation, l’unité 30 est désactivée car isolée de l’alimentation électrique par l’appareil 40. Ainsi, il n’est pas possible que l’unité 30 ordonne aux électro-actionneurs 28 de mettre les commutateurs 23 en configuration de conduction. En outre, de manière optionnelle, la désactivation de l’unité 30 met aussi les commutateurs électroniques 24 en en configuration d’isolement, car les commutateurs électroniques 24 nécessitent de recevoir une alimentation électrique de la part de l’unité 30 pour être en configuration de conduction.
Considérant la branche moyenne tension HTA seule, l’état en tension V a de la branche HTA peut être déterminé comme étant solution du système de Kirchhoff suivant.
Où le signe « * » indique la conjugaison complexe.
Lorsqu’une branche basse tension est rattachée à la branche moyenne tension HTA, du fait des injections/soutirages, décrits par le vecteur S b , dans la branche basse tension, l’état en tension de la branche moyenne tension est modifié et devient Ṽ a .
L’état en tension Ṽ a peut ainsi être considéré comme résolvant un système d’équations de Kirchhoff, différent de la formule (3) mais pouvant en être déduit directement en ajoutant : au terme diagonal de la matrice Y a un terme correctif noté correct Y a (r,r) à la composante r du vecteur S a un terme correctif noté correct S a (r).
Les termes correctifs ci-dessous forment une représentation agrégée de l’influence de la branche basse tension sur la branche moyenne tension HTA, au niveau de son nœud de rattachement r .
Plus précisément, les termes correctifs peuvent s’écrire de la manière suivante : avec nb le nombre de nœud de la branche BT, K le sous-ensemble d’indices correspondant au nb-1 nœuds de la branche basse tension BT autres que le nœud de référence, Sb(K) le vecteur des puissances complexes injectées/soutirées aux nœuds de la branche autres que le nœud de référence, V b le vecteur des tensions complexes aux nœuds de la branche basse tension BT, V b (K) le vecteur de taille nb -1 obtenu en supprimant la première composante de V b , Yb(1, K) le vecteur-ligne déduit de la première ligne de la matrice d’admittance Yb après suppression de la première composante, Y b *(1, K) le vecteur-ligne complexe conjugué de Y b (1, K) , Y b (K, K) la sous-matrice Yb obtenu en supprimant la première ligne et la première colonne de Y b , Y b (K, K) étant une matrice inversible avec son inverse noté Y b ( K , K) -1 et Y b *(K, K) la matrice conjuguée de Y b (K, K).
Pour le cas où plus d’une branche basse tension BT est rattachée à la branche moyenne tension, les formules (2) et (3) peuvent être appliquées simultanément à toutes les branches basse tension rattachées à la branche moyenne tension, de sorte que chacun des termes diagonaux de la matrice d’admittance de la branche moyenne tension HTA correspondant à un nœud de rattachement à une branche basse tension BT soient corrigés, et chaque composante du vecteur de puissances Sa correspondant à un nœud de rattachement à une branche basse tension BT soient corrigées.
Puis, à l’étape S23, l’état en tension de la branche moyenne tension HTA est déterminé en utilisant la tension imposée au nœud de référence de la branche moyenne tension HTA comme valeur d’initialisation et en tenant compte des données agrégées des branches basse tension BT.
L’état en tension de la branche moyenne tension HTA est déterminé par la résolution du problème de « load flow », par toute technique de résolution connue.
A l’étape S24, de nouvelles valeurs de tension aux nœuds de rattachement des branches basse tension BT à la branche moyenne tension HTA sont obtenues, à partir de l’état en tension de la branche moyenne tension HTA déterminé à l’étape précédente.
A l’étape S25, la valeur de la tension au nœud de rattachement des branches basse tension BT à la branche moyenne tension HTA est imposée sur la valeur du nœud de référence, multipliée par le rapport de transformation HTA/BT, si il n’y a pas de régleur en charge au niveau du transformateur HTA/BT.
L’état en tension de chaque branche basse tension BT est alors à nouveau calculé à l’étape S26, par la résolution du problème de « load flow ».
De nouvelles valeurs des termes CorrectS et CorrectY sont alors obtenues (étape S27).
Il est ensuite déterminé à l’étape S28 si le critère d’arrêt est satisfait. S’il ne l’est pas, les étapes S22 à S28 sont à nouveau mises en œuvre. Si le critère d’arrêt est satisfait, l’état en tension effectif de la branche moyenne tension HTA et des branches basse tension BT est obtenu. Autrement dit, la tension est connue en chaque nœud de la branche moyenne tension HTA et des branches basse tension BT.
L’étape S7 de la , durant laquelle des commandes de régulation initiales de la branche moyenne tension HTA et de chaque branche basse tension BT sont calculées séparément, est décrite plus précisément en référence à la .
Concernant les branches basse tension BT triphasées, une étape supplémentaire est à effectuer en amont. Lors de cette étape, la matrice d’admittance de chaque branche basse tension BT triphasée rattachée à la branche moyenne tension HTA est construite en amont.
Lorsqu’ensuite, dans le cas illustré à la , la réserve R d’énergie de la source 11 de tension croît au-dessus de la première valeur R1 de réserve d’énergie, la deuxième consigne prescrite f(R) donnant la deuxième fréquence f(R), A2 devient égale à la fréquence nominale prescrite fn.
Bien entendu, les caractéristiques indiquées ci-dessous pour M2 et A2 peuvent être prévues ensemble ou l’une sans l’autre.
Bien entendu, les caractéristiques d’hystérésis décrites ci-dessus en référence à la pourraient également être appliquées au deuxième mode de réalisation M2 de la .
L’invention concerne également un procédé de pilotage de la source 11 de tension à l’aide du dispositif 1 de pilotage décrit ci-dessus.
Dans ce procédé, la source 11 de tension transforme une énergie fournie à au moins une entrée 12 de la source 11 de tension en une tension électrique alternative ayant une fréquence f déterminée sur la sortie 13 de la source 11 de tension, reliée au point PDL de livraison de puissance électrique.
Le procédé comporte les étapes suivantes, décrites en référence à la .
Lors de la première étape E1, le premier dispositif 21 de détermination détermine une puissance P mesurée sur la sortie 13 de la source 11 de tension.
Lors de la première étape E1, le deuxième dispositif 22 de détermination détermine une réserve R d’énergie de l’équipement B de réserve d’énergie.
Puis, lors de la deuxième étape E2, le dispositif 31 de contrôle calcule la première fréquence f(P) selon la première consigne prescrite donnant la première fréquence f(P) en fonction de la puissance P mesurée à la sortie 13 de la source 11 de tension, et/ou calcule la deuxième fréquence f(R) selon la deuxième consigne prescrite donnant la deuxième fréquence f(R) en fonction de la réserve R d’énergie de la source 11 de tension.
Puis, lors de la troisième étape E3, le dispositif 31 de contrôle fournit une consigne Cf de fréquence f déterminée, égale à la première fréquence f(P), ou égale à la deuxième fréquence (f(R)), ou égale au minimum de la première fréquence f(P) ayant été déterminée et de la deuxième fréquence f(R) ayant été déterminée, à la source 11 de tension.
L’invention concerne également un programme d’ordinateur pour la mise en œuvre du procédé de pilotage, comportant des instructions de code pour la mise en œuvre des étapes E2 et E3.
Dans les modes de réalisation décrits ci-dessus, la première valeur prescrite f1 de fréquence est identique pour la première consigne prescrite f(P) et la deuxième consigne prescrite f(R), et la deuxième valeur prescrite f2 de fréquence est identique pour la première consigne prescrite f(P) et la deuxième consigne prescrite f(R).
Dans les modes de réalisation décrits ci-dessus, la première valeur prescrite f1 de fréquence peut être supérieure ou égale à 97.1 % de la fréquence nominale prescrite fn et inférieure ou égale à 99.5% de la fréquence nominale prescrite fn. Par exemple, la première valeur prescrite f1 de fréquence est égale à 98 % de la fréquence nominale prescrite fn (par exemple f1 = 49 Hz dans le cas où fn = 50 Hz).
Dans les modes de réalisation décrits ci-dessus, la deuxième valeur prescrite f2 de fréquence peut être supérieure ou égale à 90 % de la fréquence nominale prescrite fn et inférieure ou égale à 97 % de la fréquence nominale prescrite fn. Par exemple, la deuxième valeur prescrite f2 de fréquence peut être égale à 96 % de la fréquence nominale prescrite fn (par exemple f2 = 48 Hz dans le cas où fn = 50 Hz).
Par exemple, aux figures 3 et 4, on considère un micro-réseau MG composé de quelques producteurs photovoltaïques B, de quelques consommateurs EQC, et d’une source 11 de tension de puissance installée P2=Pn de 50 kVA. La source 11 de tension injecte P=15 kVA et son état de charge R est à 24%. La fonction f(P) donnée à titre d’exemple en indique qu’à cette puissance P, on a P/Pn=15/50=0.3 p.u., ce qui correspond sur la à f(P)=fn=50 Hz. La fonction f(R) donnée à titre d’exemple en nous indique par ailleurs qu’à ce niveau de charge R, on a f(R)=f2=48 Hz. La fréquence f imposée par la source 11 de tension est donc la plus petite des deux, soit 48 Hz.