INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
La représente un schéma de principe de fonctionnement du convertisseur intelligent alimentant un moteur synchrone.
Chaque signal alternatif de tension global V1, V2, V3 comprend un signal alternatif de puissance V10 (référencé sur la ) de tension ayant une première valeur d’amplitude V1P selon une première fréquence F1P (représentée sur la ) selon la tension de la batterie et la consigne de vitesse. Par exemple, ici la première fréquence F1P est de 500Hz avec une amplitude de 2000 Volts (2 fois 1000 volts). L’unité de commande u10 est configurée pour produire ce signal alternatif de puissance de tension V10 dans une plage de fréquence entre une première valeur minimale et une deuxième valeur maximale. Dans cet exemple, la deuxième valeur est égale à 500Hz, soit ici dans cet exemple le moteur synchrone tourne à la vitesse maximum. Le moteur synchrone a par exemple 10 paires de pôles au stator, soit dans cet exemple une vitesse de rotation de 3000 tr/ minute.
Comme on peut le voir sur la , chaque signal alternatif de tension global V1, V2, V3 comprend un signal de commande V11 (référencée sur la ) superposé au signal de puissance. Par superposé, on entend que chaque signal alternatif de tension global V1, V2, V3 est un seul signal comprenant les deux signaux V10 et V11, représentés séparés schématiquement en pour une meilleure compréhension mais sont regroupé comme représenté en .
Un agrandissement d’une partie du premier signal alternatif de tension global V1 est représenté pour montrer ce signal de mesure superposé V11. Ce signal de mesure ondule, selon une deuxième amplitude V1c d’au moins 5 fois inférieure à la première amplitude V1p, en l’occurrence ici de 100Volts soit environ 5% de l’amplitude V1p du signal alternatif de puissance (20 fois inférieur).
Le signal de mesure a en outre une deuxième fréquence F1C d’au moins 20 fois supérieure à la deuxième valeur de la première fréquence F1P, en l’occurrence ici 50 fois supérieur soit 25000 Hz.
Le signal de mesure a une forme sinusoïdale.
Lorsque le rotor du moteur synchrone tourne, il modifie l’impédance des enroulements de chaque phase du stator en fonction de la position angulaire du rotor. En effet, le rotor comprenant au moins une paire de pôle, va influencer le chemin magnétique pour chaque enroulement du stator en fonction de l’orientation angulaire de ses pôles donc modifier la perméabilité magnétique du circuit résultant, conduisant à la modification de l’inductance statorique en fonction de la position angulaire.
La représente un graphique représentatif des valeurs d’une image d’impédances L1, L2, L3 des enroulements d’un stator en fonction de la position angulaire du rotor, pour un tour complet de ce même rotor.
En ordonnée, on peut voir sur le graphique l’image d’impédance L1, L2, L3 de chaque phase du stator qui est fonction de la pulsation de la tension d’alimentation des phases soit : [Lω(Ω)], qui varie pour le présent exemple dans un rapport 1 à 3,25 et en abscisse on peut voir les différentes valeurs de rotation angulaire du rotor par rapport à un point repère, soit entre 1° et 360°.
La modélisation du graphique de la permet de représenter une image de l’inductance Z montrant ainsi une variation de réluctance non purement sinusoïdale. Cette modélisation n’est donnée qu’à titre d’exemple est peut-être adaptée à d’autres géométries de rotor :
Z = L.ω = [L 0 + k 1 .Sin(2Φ) +k 2 .Sin(4Φ)].ω avec Φ = position angulaire du rotor, 0 à 360° ω = pulsation de la tension d’alimentation, dans notre cas, 25000.2π. La déformation est apportée par la composante Sin(4Φ).
Cette variation de l’impédance des enroulements statoriques est principalement fonction de la topologie du rotor et est fonction de la position angulaire du rotor par l’effet de réluctance variable (chemin magnétique dépendant de la position du rotor vis-à-vis du stator). Ainsi cette variation de l’impédance des enroulements statoriques a une influence sur le chemin à faible perméabilité relative offerte au champ magnétique alternatif à 25 000Hz émis par le stator. Les amplitudes de chaque courant I1, I2, I3 de chaque ligne de phase P1, P2, P3 à 25 000Hz sont donc dépendantes de la position angulaire du rotor. Le bloc de calcul d’estimation de la position angulaire du rotor u11 peut donc à partir des signaux globaux de courant Si1, Si2, Si3 représentatifs des courants I1, I2, I3 dans les lignes de phases P1, P2, P3 par les mesures des capteurs de courant Ip1, Ip2, Ip3 estimer une valeur de la position angulaire du rotor.
Dans cet exemple, le rotor comprend dans la suite une seule paire de pôles.
Le bloc de calcul d’estimation de la position angulaire du rotor u11 est représenté selon un schéma de principe sur la et 6b. Le bloc de calcul d’estimation de la position angulaire du rotor u11 comprend un premier bloc démodulateur UH1 et un deuxième bloc démodulateur UH2 représenté en . Chacun des deux blocs démodulateurs UH1 et UH2 démodule chaque signal global de courant Si1, Si2, Si3.
X - (Ib)
- R’’ désigne un radical alkylène divalent ayant de 2 à 8 atomes de carbone,
- R’ représente un atome d’hydrogène ou un groupement alkyle en C 1 -C 4 , et
- X - ayant la même signification que celle décrite pour la formule (Ia) précédente ;
- ayant la même signification que précédemment ;
de préférence le groupe styryle se trouve en para du groupe pyridinium;
b) les groupements photodimérisables portant une fonction styrylazolium de formule (IIa) :
X - (IIa)
- R 1 désigne l’atome d’hydrogène, un groupement alkyle en C 1 -C 4 ou hydroxyalkyle en C 1 -C 4 ;
- A désigne un atome de soufre, un atome d’oxygène, ou un groupement NR’ ou C(R’) 2 , R’ ; avec R’ représentant l’atome d’hydrogène ou un groupement alkyle en C 1 -C 4 , R’ représentant de préférence l’atome d’hydrogène ; et
de préférence le groupe styryle se trouve sur le phényle en para .
Selon un premier mode de réalisation particulier, la composition de l’invention contient f) au moins un tensioactif non-ionique, siliconé ou non siliconé.
Parmi les tensioactifs non ioniques selon l’invention on peut citer, seuls ou mélanges, les alcools gras, les alpha-diols, les alkylphénols ces 3 types composés étant polyéthoxylés, polypropoxylés et/ou polyglycérolés, et ayant une chaîne grasse comportant par exemple 8 à 22 atomes de carbone, le nombre de groupements oxyde d'éthylène ou oxyde de propylène pouvant aller notamment de 2 à 50 et le nombre de groupements glycérol pouvant aller notamment de 2 à 30. On peut également citer les copolymères d'oxyde d'éthylène et de propylène, les condensats d'oxyde d'éthylène et de propylène sur des alcools gras ; les amides gras polyéthoxylés ayant de préférence de 2 à 30 moles d'oxyde d'éthylène, les amides gras polyglycérolés comportant en moyenne 1 à 5 groupements glycérol et en particulier 1,5 à 4 ; les esters d'acides gras du sorbitan oxyéthylénés ayant de 2 à 30 moles d'oxyde d'éthylène ; les esters d'acides gras du sucrose, les esters d'acides gras du polyéthylèneglycol, les alkylpolyglycosides, les dérivés de N-alkylglucamine, les oxydes d'amines tels que les oxydes de (C 10 -C 14 )alkylamines ou les oxydes de N-acylaminopropylmorpholine.
La composition selon l’invention C1 ou C1’ a de préférence un pH allant de 3 à 9 selon le support choisi.
[Chem. 23] : Formule (F) dans laquelle : W est un radical divalent alkylène en C 1 -C 6 éventuellement substitué par un ou plusieurs groupements hydroxyle ou un radical alkyle en C 1 -C 6 , et/ou éventuellement interrompu par un ou plusieurs hétéroatomes tel que O, ou NR u ; R x , R y , R z , R t , et R u , identiques ou différents, représentent un atome d'hydrogène, un radical alkyle en C 1 -C 6 ou hydroxyalkyle en C 1 -C 6 , aminoalkyle en C 1 -C 6 .
On peut citer à titre d’exemple d’amines de formule (F) , le 1,3- diaminopropane, le 1,3 diamino 2-propanol, la spermine, la spermidine.
Un autre objet de l’invention est un aéronef muni d’un moteur électrique triphasé et d’un système de commande du moteur électrique tel que décrit ci-dessus.
Le procédé de commande selon l'invention permet de s'affranchir des problèmes de commande en boucle fermée indiqués ci-dessus, avec des exigences sur la mesure de courant en termes de résolution et de bruit difficile à atteindre à des coûts raisonnables.
On a pu montrer qu'à l'inverse, le procédé de commande en boucle ouverte selon l'invention, adaptatif, comprenant une estimation en temps réel de la résistance, permet de s'affranchir des problèmes de cycles limites, tout en assurant des résultats très performants en termes de suivi de consigne.
- La illustre les oscillations d’un signal asservi en boucle fermée dues à la quantification de mesure,
- la est un schéma bloc d'un système de commande en boucle ouverte selon l'invention, appliqué à un moteur électrique triphasé,
- La illustre un premier mode de réalisation d’un système de commande selon l'invention appliquant une technique d'estimation de la résistance par superposition d'un courant sur l'axe direct,
- La illustre une tension de commande utilisée pour l'estimation en temps réel de la résistance du moteur électrique selon une autre technique permettant d'induire un courant sur l'axe direct.
Description détaillée On rappelle tout d'abord les équations qui décrivent le comportement électrique du moteur dans le repère dit triphasé. Pour simplifier l'exposé, on prend en exemple un moteur à aimants permanents à pôles lisses, car les équations sont alors plus simples, la réactance (inductance propre et mutuelle) n'étant alors pas fonction de la position du rotor. Mais l'invention s'applique de façon générale à tout moteur électrique triphasé à aimants permanents.
L’alimentation du moteur se fait par un système triphasé de tensions qui induit dans les bobinages statoriques du moteur un système triphasé de courants . Le système d'équations [Eq 1] modélisant ce comportement électrique du moteur s'écrit :
[Eq 1]
: l’angle de rotation du champ magnétique produit par le système triphasé du courant , avec
: l’angle mécanique de rotation du rotor,
: le nombre de paires de pôles,
: la résistance électrique entre phase et neutre,
De préférence la composition contient un ou plusieurs corps gras c) qui sont des corps gras liquides à 25°C et pression atmosphérique hydrocarbonés.
Selon un mode de réalisation préféré de l’invention le ou les corps gras c) sont des huiles hydrocarbonées, linéaires ou ramifiées, qui sont volatiles notamment choisies parmi l’undécane, le décane, le dodécane, l’isododécane, le tridécane, et leur mélange d’huiles différentes, volatiles de préférence comprenant de l’isododécane dans le mélange, ou un mélange d’undécane et de tridécane
Particulièrement le ou les corps gras c) de l’invention sont un mélange d'alcanes en C 9 -C 12 , de préférence d'origine naturelle, dont les chaines comprennent de 9 à 12 atomes de carbone, de préférence des alcanes linéaires ou ramifiés, en C 9 -C 12 . Ce mélange est notamment connu sous le nom INCI C 9 -C 12 ALCANE, CAS 68608-12-8, VEGELIGHT SILK® commercialisé par BioSynthIs. Ce mélange d’huiles volatile biodégradable, volatile obtenu à partir d'huile de coco (viscosité est de 0.9-1.1 cSt (40 °C) et un point éclair à 65 °C) Selon un mode de réalisation, la compostion C1 ne contient que des huiles liquides à 25°C et pression atmosphérique. Selon un autre mode de réalisation, la composition C1 contient au moins 80% d’huiles liquides à 25°c et pression atmosphériques hydrocarbonnées de préférence volatiles plus préférentiellement choisies parmi l’isodécane, le décane, le Cetiol UT®, le VEGELIGHT SILK®. Selon un autre mode de réalisation, la composition C1 peut comprendre des huiles volatiles et non volatiles notamment dans une proportion huiles volatiles/huiles non volatiles supérieure ou égale à 4. Selon un autre mode de réalisation, la composition C1 contient de 0 à 10% d’huiles siliconées, de préférence de 0 à 5% d’huiles siliconées .
Avantageusement, le ou les corps gras c) de l’invention notamment liquides sont apolaires i.e. formés uniquement d’atomes de carbone et d’hydrogène.
Pigments De préférence, la composition de coloration capillaire comprend un ou plusieurs pigments.
Par « pigment », on entend tous les pigments apportant de la couleur aux fibres kératiniques. Leur solubilité dans l’eau à 25 °C et à pression atmosphérique (760 mmHg) est inférieure à 0,05 % en poids, et de préférence inférieure à 0,01 %.
Refroidissement de la farine La sortie sécheur se fait par gravité et non par une vis comme dans l’art antérieur, pour limiter le risque de condensation et contamination bactérienne, ainsi que les risque d’encrassement.
La farine en sortie de sécheur (60) tombe dans une écluse puis dans un transport pneumatique calorifugé (63) qui l’achemine vers le refroidisseur (64). Le transfert en sortie de sécheur se fait par transport pneumatique (63) et non par une vis comme dans l’art antérieur, pour limiter le risque de condensation et contamination bactérienne. La farine est refroidie à la température ambiante plus 10°C.
L’air ambiant est aspiré sur le pourtour du refroidisseur (64) et circule à contre-courant dans la couche de farine. L’air chaud est filtré et rejeté à l’extérieur du bâtiment.
Lorsque qu’une couche de farine est refroidie à la température cible, des clapets situés sous la couche de farine s’ouvrent automatiquement pour que la farine s’écoule gravitairement vers le broyeur (65) situé sous le refroidisseur.
Structure du broyeur (65) La farine est broyée dans un broyeur à marteaux (65) illustré par la . Des marteaux (70) situés sur un rotor frappent la farine au travers d’une grille (71) de 2mm de taille de mailles par exemple. La granulométrie de la farine en sortie de broyeur est donc dans cet exemple de 2mm.
Des aimants sont installés à l’alimentation du broyeur afin de protéger le broyeur d’éventuels corps étrangers métalliques qui l’endommageraient. Après chaque fin de production, l’opérateur peut démonter ces aimants et les nettoyer, puis les remettre en place. Ce démontage et nettoyage des aimants permet : d’évaluer si des matières métalliques ont été arrêtées et si oui d’identifier rapidement les causes en amont du process ; d’éviter que l’aimant soit « plein » et perde en efficacité.
Le ventilateur (72) du broyeur permet d’acheminer la farine par transport pneumatique jusqu’à la trémie tampon (66) de 3 m 3 située en aval. En amont de cette trémie, sur la tuyauterie, un deuxième aimant est installé afin de capter les éventuelles particules métalliques générées pendant le broyage.
Conditionnement farine La farine est conditionnée dans des conteneurs (67) de type « big-bag » (nom commercial) de 500 kg, aptes au contact alimentaire. Une station de remplissage est située sous la trémie tampon (66) de 3 m 3 . Cette trémie tampon (66) permet de stocker la farine pendant que l’opérateur change de conteneur (67). La station de remplissage est sur pesons, qui sont câblés sur l’automate.
L’opérateur installe d’abord un conteneur (67) vide sur la station de remplissage. Il lance le gonflage du conteneur (67). Une fois le gonflage terminé, l’opérateur appuie sur un autre bouton pour mettre le conteneur (67) en extension, puis sur un dernier bouton qui envoie un signal à l’automate central indiquant que le conteneur (67) est prêt à recevoir la farine.
La séquence de remplissage du conteneur (67) est alors lancée automatiquement. La consigne cible de poids rentrée dans l’automate est de 500 kg. Le tarage du conteneur (67) vide est fait, puis l’écluse située en fond de trémie tampon et le fond vibrant de la trémie démarrent. Le remplissage s’arrête quand le poids cible est atteint (arrêt de l’écluse et du fond vibrant). L’opérateur récupère le conteneur (67), et le transporte dans la zone de stockage des produits finis. Il peut ensuite installer un nouveau conteneur (67) s’il reste de la farine dans la trémie tampon (66).
Il est aussi proposé de stocker la farine en vrac dans des silos et la commercialiser en camion vrac.
Gestion de l’eau de colle L’eau de colle produite par le décanteur trois phases (12) est composée d’eau contenue dans les larves, d’eau éventuellement ajoutée dans le process (résidu de l’égouttage en abattage et/ou dilution des larves avec de l’eau chaude process), mais aussi d’un peu de matière grasse et de solide dissout.
La récupération de l’eau de colle comme moyen de dilution est ciblée ici. Les avantages sont principalement de diminuer la consommation d’eau de dilution et d’économiser de l’énergie car il n’est pas nécessaire de la chauffer à 80°C.
La séparation par décantation n’étant pas parfaite, une partie des solides et des matières grasses se retrouvent dans l’eau de colle. Les solides qui passent dans l’eau de colle sont souvent des protéines de bonne qualité, très solubles. Il y a donc un intérêt très fort à les revaloriser pour augmenter le rendement global de la ligne et augmenter la qualité de la farine.
Comme décrit ci-dessus, une partie de l’eau de colle est recyclée en amont de la séparation pour optimiser la séparation ainsi que minimiser la consommation d’eau chaude.
Une autre partie de l’eau de colle peut également être directement introduite en faible quantité dans le sécheur pour être séchée en combinaison avec le gâteau. Cette étape est facultative et non nécessaire au bon déroulé du procédé.
L : l'inductance propre,
M : l'inductance mutuelle
: le flux magnétique des aimants permanents traversant la phase « » du stator ( ) :
[Eq 2]
Cette modélisation du moteur électrique dépend de l’angle de rotation du champ magnétique . Ceci rend l’analyse et l’élaboration des lois de commande relativement compliquées. Ces équations s'écrivent plus simplement dans le repère diphasé tournant (d,q), lié au champ électrique produit par les aimants permanents du rotor comme rappelé ci-après.
En effet, les bobinages statoriques définissant les trois phases étant identiques, ils sont parcourus par un système de courants équilibrés. Le repère (d,q) diphasé tournant est défini par deux vecteurs ou axes d et q orthogonaux et compris dans un plan normal à l’axe de rotation du champ électrique. On rappelle que l’axe « d » dit axe direct est aligné avec le vecteur de champ électrique produit par les aimants permanents. Il est donc repéré par l’angle (par rapport au repère fixe lié au stator) et tourne à la vitesse de rotation du champ électrique, encore appelée vitesse de synchronisme, . L’axe « q » dit axe en quadrature, forme un angle avec le vecteur de champ électrique produit par les aimants permanents et tourne également à la vitesse de synchronisme .
La matrice de changement de repère de l’espace triphasé (1,2,3) vers l’espace réduit (d,q) lié au champ électrique, correspondant à la transformation de Park s'écrit :
[Eq 3]
En posant les grandeurs , , et telles que :
[Eq 4]
avec et les composantes des courants circulant dans les bobinages statoriques du moteur, dans le repère (d,q) lié et tournant avec le champ électrique à la vitesse de rotation du champ électrique , on obtient les équations électriques du moteur dans repère (d,q):
[Eq 5]
[Eq 6]
et , les composantes dans le repère (d,q) des tensions simples alimentant les bobinages statoriques du moteur.
, : l’inductance cyclique du moteur sur l’axe d, respectivement sur l’axe q,
Selon un autre mode de réalisation, l’écart correspond à une différence d’argument entre le premier ensemble de valeurs et le deuxième ensemble de valeurs à des fréquences correspondant à un extremum (ou à une valeur prédéfinie) du module du premier ensemble de valeurs et à l’extremum (ou à une valeur prédéfinie) du module du deuxième ensemble de valeurs. L’extremum correspond de préférence au maximum de chaque ensemble de valeurs.
Par exemple, sur la partie supérieure de la , le premier ensemble de valeurs Mod1 du module à une première amplitude, et le deuxième ensemble de valeurs Mod2 du module à une deuxième amplitude, ont chacun une valeur maximale, respectivement Zmaxmod1 et Zmaxmod2, qui sont égales sur la .
La valeur Zmaxmod1 est atteinte à la fréquence f5, et la valeur Zmaxmod2 est atteinte à la fréquence f2. En supposant que le graphique de la partie supérieure et celui de la partie inférieure puissent être alignés, la valeur de l’argument du premier ensemble de valeur Arg1 à la fréquence f5 vaut , et la valeur de l’argument du deuxième ensemble de valeur Arg2 à la fréquence f2 vaut . Selon ce mode de réalisation, l’écart correspond à la différence .
Le même principe de mesure peut être appliqué réciproquement en calculant une mesure de l’écart de module entre le premier ensemble de valeurs et le deuxième ensemble de valeurs à des fréquences correspondant à un extremum d’argument (en particulier le maximum) du premier ensemble de valeurs (ou à une valeur prédéfinie) et à un extremum d’argument (en particulier le maximum) du deuxième ensemble de valeurs (ou à une valeur prédéfinie).
Selon un autre mode de réalisation, l’écart est calculé à partir d’une inter-corrélation entre les deux ensembles de mesures.
Le calcul de l’écart entre l’ensemble de valeurs à la première amplitude et l’ensemble de valeurs à la deuxième amplitude, selon l’un des modes de réalisation précités, permet de déterminer si le paramètre caractéristique de l’impédance (module ou argument) du premier transducteur électromécanique 2, vue par l’unité 30 de détermination d’état de capteur, en réponse à l’application dudit signal électrique, varie, ou au contraire reste sensiblement constant, selon que le signal soit appliqué avec la première ou avec la deuxième amplitude.
La illustre un mode de réalisation du système de détermination de l’état d’au moins un capteur selon l’invention. Le circuit électrique non-linéaire 5 comprend une première diode 6 et une deuxième diode 7 connectées en parallèle, et polarisées en inverse l’une par rapport à l’autre. Les diodes sont connectées en parallèle avec le capteur 1.
Pour un capteur 1 de type « tout-ou-rien », tel qu’un capteur de butée ou de fin de course, le système permet de déterminer si le contact du capteur est ouvert (circuit ouvert) ou fermé (court-circuit).
L’information relative à l’état ouvert ou fermé peut être déterminée en appliquant le signal électrique à deux amplitudes différentes, comme décrit précédemment.
Si le capteur 1 est en court-circuit, l’impédance vue par le premier transducteur électromécanique 2 est identique, ou sensiblement identique, indépendamment de l’amplitude du signal électrique. Ainsi, s’il est déterminé que l’écart entre le premier ensemble de valeurs et le deuxième ensemble de valeurs est nul, il peut être conclu que le capteur 1 est en court-circuit.
Une marge de tolérance peut être appliquée à la détermination de l’écart entre le premier ensemble de valeurs et le deuxième ensemble de valeurs. La marge de tolérance peut être par exemple une valeur prédéterminée, ou une fraction de la plage de fréquence prédéfinie, ou de l’écart entre les valeurs maximales et minimales du module ou de l’argument de l’impédance.
Si le capteur 1 est en circuit ouvert, l’impédance électrique vue par le deuxième transducteur 3 est très grande lorsque la tension Vout (tension aux bornes du circuit non linéaire 5) est inférieure à la tension de seuil des diodes (typiquement inférieure à 0,6 V, cette valeur dépendant de la technologie de la diode). L’impédance est faible lorsque la tension Vout tend à être très supérieure à la tension de seuil des diodes, c’est-à-dire que l’amplitude de la tension à vide serait beaucoup plus élevée que l’amplitude de la tension effective en présence des diodes.
Cette variation d’impédance électrique, connectée au niveau du second transducteur électromécanique 3, avec l’amplitude crée une différence mesurable entre l’impédance mesurée à la première amplitude et l’impédance mesurée à la deuxième amplitude au niveau de l’impédance électrique du premier transducteur électromécanique 2.
Ce mode de réalisation permet, de façon avantageuse, de détecter une ouverture du capteur 1, alors que le capteur est dans un état naturellement fermé. L’apparition d’un écart entre le premier ensemble de valeurs et le deuxième ensemble de valeurs caractérise en effet l’ouverture du capteur 1.