INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
L’ensemble aimant 2 de la présente invention permet ainsi d’être utilisé dans un moteur 5 de haut-parleur électrodynamique sans fer impliquant des configurations de champs magnétiques optimales compensées.
Le moteur 5 de haut-parleur électrodynamique comprend l’ensemble aimant 2 et un équipage mobile 7 de type support cylindrique qui est inséré dans l’entrefer de l’ensemble aimant 2 et sur lequel est enroulée une bobine 8 disposée au niveau de l’entrefer de l’ensemble aimant 2.
Le champ magnétique B généré par l’ensemble aimant 2 possède une composante radiale Bx selon l’axe x et une composante axiale By selon l’axe y.
Cette représentation générique du moteur 5 de haut-parleur électrodynamique fait apparaître la bobine 8 évoluant selon l’axe y et soumise à la composante radiale Bx du champ magnétique B généré par l’ensemble aimant 2, le champ magnétique B étant orienté vers le centre de l’ensemble aimant 2, c’est-à-dire vers la bobine 8.
Un courant i modulé en amplitude et en fréquence est injecté dans la bobine 8 portée par l’équipage mobile 7.
L’application de la règle de Maxwell permet de figurer la direction de la force de Lorentz F pilotant le déplacement de l’équipage mobile 7.
L’injection du courant i dans la bobine 8 entraîne ainsi le déplacement de l’équipage mobile 7 selon l’axe y, et donc de la bobine 8, dans l’entrefer de l’ensemble aimant 2 dans lequel la composante radiale Bx du champ magnétique B généré est sensiblement constante (c’est-à-dire, un facteur de force B.l sensiblement constant en tout point de la course utile de la bobine 8 au sein de l’entrefer de l’ensemble aimant 2), ce qui permet une reproduction sonore de qualité comportant beaucoup moins de pertes et de distorsions de non-linéarités que les haut-parleurs classiques.
Le moteur 5 selon la présente invention peut être sollicité en tension (de manière traditionnelle), mais est également particulièrement approprié pour faire l’objet d’un mode de contrôle en courant (pour un régime de sollicitation imposé par un conditionneur électronique de type convertisseur tension/courant).
L’espacement de l’entrefer e de l’ensemble aimant 2 étant majoré par rapport à l’état de la technique, un éventuel déplacement latéral de la bobine 8 de l’équipage mobile 7 (défaut par exemple lié à des non-linéarités résiduelles) est ainsi possible, évitant ainsi tout risque d’accrochage entre l’équipage mobile 7 et les aimants permanents 3a, 3b, 4a, 4b lors d’un fonctionnement temporairement défectueux du moteur 5.
Le moteur 5 selon la présente invention permet ainsi le déplacement, selon l’axe y, de la bobine 8 au sein d’un champ magnétique B le plus homogène possible, mais à une distance significative de chacun des aimants permanents 3a, 3b, 4a, 4b générant ce champ magnétique B. L’espacement important de l’entrefer e et l’absence de matériau ferreux garantissent un minimum de pertes énergétiques associées aux courants de Foucault, ces derniers étant minimisés.
Si l’on se réfère à la , on peut voir qu’il y est représenté la composante radiale Bx du champ magnétique B du moteur 5 du premier mode de réalisation mesurée le long de l’axe y pour une valeur de distance de décalage optimale Δy = 1,7 mm.
Une valeur optimale de la distance de décalage Δy est tout d’abord recherchée expérimentalement pour l’ensemble aimant 2 selon le premier mode de réalisation. Il est à noter que cette valeur optimale pourrait également être recherchée de manière automatique, sans s’écarter du cadre de la présente invention. Comme illustré en , une valeur optimale Δy = 1,7 mm est trouvée.
La représente la mesure de la composante radiale Bx du champ magnétique B généré par l’ensemble aimant 2 le long de l’axe y (à x = 4 mm) lorsque Δy = 1,7 mm.
Il apparaît clairement que le débattement opérationnel D1 de la bobine 8 portée par l’équipage mobile 7 sur lequel la composante radiale Bx est sensiblement constante (et donc le facteur de force B.l est sensiblement constant) est d’environ 5 mm, de telle sorte que la course utile à facteur de force constant de la bobine 8 dans l’entrefer est d’environ 5 mm.
- au moins une denture externe s’étendant autour de l’axe, et
- une surface cylindrique interne s’étendant autour de l’axe sur une majeure partie d’une dimension axiale du corps, cette surface interne étant destinée à s’étendre autour de la surface externe du corps du palier lisse.
Avantageusement, la surface interne du corps du satellite a une longueur inférieure à celle de la surface externe du corps du palier lisse, et dans lequel les rainures principale et secondaire(s) s’étendent sur une dimension longitudinale du corps du palier lisse qui est comprise entre 95%.L1 et 99%.L1, L1 étant la longueur de la surface interne du corps du satellite.
La présente invention concerne également un réducteur mécanique de turbomachine, en particulier d’aéronef, comportant un solaire, une couronne s’étendant autour du solaire, et des ensembles tels que décrits ci-dessus, les satellites de ces ensembles étant engrenés avec le solaire et la couronne.
L’invention concerne en outre une turbomachine, en particulier d’aéronef, comportant un réducteur mécanique tel que décrit ci-dessus.
la est une vue schématique partielle en coupe axiale d’un réducteur mécanique,
la est une vue schématique en perspective et coupe axiale d’un palier lisse et d’un satellite d’un réducteur mécanique,
la est une vue schématique en perspective du palier lisse de la ,
les figures 5a-5c sont des demi vues très schématiques en coupe axiale d’un palier lisse et d’un satellite selon la technique antérieure, et illustrent différentes positions axiales du satellite sur le palier lisse,
les figures 6a-6c sont des demi vues très schématiques en perspective et en coupe axiale d’un palier lisse et d’un satellite selon l’invention, et illustrent différentes positions axiales du satellite sur le palier lisse,
la est une vue à plus grande échelle d’une partie de la figure 6c,
la est une vue à encore plus grande échelle d’une partie de la figure 6c,
les figures 9a-9c sont des vues similaires à celles des figures 6a-6c et illustrent différentes positions axiales du satellite sur le palier lisse dans le cadre de la présente invention.
On a vu que le dispositif d’illumination 16 peut être configuré de telle sorte que les zones émettrices élémentaires émettent chacune une lumière émise polarisée ayant une propriété de polarisation d’intérêt émise qui varie suivant une loi de variation périodique en fonction de la position de la zone émettrice élémentaire dans la surface émettrice. Dans les modes de réalisation illustrés, cette loi de variation de la propriété de polarisation d’intérêt émise est obtenue par une commande appropriée de la matrice bidimensionnelle 16c de cellules à cristaux liquides.
Une telle matrice bidimensionnelle 16c de cellules à cristaux liquides est un composant connu dans le domaine des afficheurs à cristaux liquides. De manière générale, une telle matrice bidimensionnelle 16c de cellules à cristaux liquides comporte deux plaques en verres parallèles entre lesquelles on trouve un matériau de type cristal liquide. Les deux faces internes des plaques de verre comportent chacune une matrice d’électrodes, chaque paire d’électrode en vis-à-vis déterminant une cellule à cristaux liquides 16c(i,j). Chaque paire d’électrode peut être commandée par une consigne de commande, par exemple une consigne en tension, pour générer, dans la cellule à cristaux liquides 16c(i,j) qui est déterminée par la paire d’électrodes, un champ électrique qui agit sur l’orientation des cristaux liquides dans la cellule. Suivant leur orientation dans la cellule, qui est donc déterminée dans la cellule par la commande en tension entre les deux électrodes de cette cellule, l’action des cristaux liquides sur la polarisation de la lumière qui traverse la cellule à cristaux liquides 16c(i,j) varie. Ainsi, en faisant varier la tension entre les deux électrodes associées à la cellule à cristaux liquides 16c(i,j), on fait varier l’action des cristaux liquides de la cellule sur la polarisation de la lumière qui traverse chaque cellule à cristaux liquides 16c(i,j).
On rappelle que, dans les exemples illustrés, on a prévu de disposer dans le trajet de la lumière, en amont de la matrice bidimensionnelle 16c de cellules à cristaux liquides, le polariseur linéaire amont 16b, de sorte que la lumière qui entre dans chaque cellule à cristaux liquides 16c(i,j) est une lumière polarisée linéairement selon un axe de polarisation qui est défini par le polariseur linéaire amont 16b, et dont les deux composantes orthogonales du vecteur de champ électrique sont sans déphasage initial.
L’action des cristaux liquides de la cellule sur la polarisation de la lumière qui traverse la cellule à cristaux liquides 16c(i,j) va notamment transformer cette lumière entrante en une lumière de sortie qui sera : - dans le cas de certaines technologies de matrice bidimensionnelle de cellules à cristaux liquides, une lumière polarisée linéairement ayant un axe de polarisation qui aura subi un décalage angulaire, i.e. le résultat d’une rotation, de l’orientation de l’axe de polarisation par rapport à l’axe de polarisation A0 défini par le polariseur linéaire amont 16b, l’orientation de l’axe de polarisation par rapport à l’axe de polarisation A0 défini par le polariseur linéaire amont 16b étant alors variable en fonction de la commande en tension entre les deux électrodes associées à la cellule à cristaux liquides 16c(i,j) ; - plus généralement dans le cas d’autres technologies de matrice bidimensionnelle de cellules à cristaux liquides, une lumière polarisée elliptiquement, cette polarisation pouvant être caractérisée d’une part par une orientation d’un axe principal de l’ellipse de polarisation ci-après axe principal de polarisation, et d’autre part par un déphasage entre les deux composantes orthogonales du vecteur de champ électrique de la lumière qui la traverse, le déphasage étant alors variable en fonction de la commande en tension entre les deux électrodes associées à la cellule à cristaux liquides 16c(i,j).
Dans la réalité, la plupart des technologies se situeront dans le cas général dans lequel l’action des cristaux liquides de la cellule sur la polarisation de la lumière transforme cette lumière entrante en une lumière de sortie polarisée elliptiquement, caractérisée à la fois par une orientation de l’axe principal de l’ellipse de polarisation présentant un décalage angulaire par rapport à l’axe de polarisation défini par le polariseur linéaire amont 16b qui variera en fonction de la commande en tension entre les deux électrodes associées à la cellule à cristaux liquides 16c(i,j), et d’autre part par un déphasage qui variera aussi en fonction de la commande en tension entre les deux électrodes associées à la cellule à cristaux liquides 16c(i,j). Cependant, certaines technologies vont générer plutôt, en fonction de la commande en tension entre les deux électrodes associées à la cellule à cristaux liquides 16c(i,j), une variation comparativement plus importante du décalage angulaire de l’orientation de l’axe principal de l’ellipse de polarisation et au contraire, en comparaison, une variation comparativement plus faible, voire suffisamment faible pour être négligeable, du déphasage . Il est apparu que c’est par exemple le cas de la technologie TN (« Twisted Nematics »). A contario, toujours en fonction de la commande en tension entre les deux électrodes associées à la cellule à cristaux liquides 16c(i,j), d’autres technologies vont générer plutôt une variation comparativement plus importante du déphasage , et, en comparaison, une variation comparativement plus faible, voire suffisamment faible pour être négligeable, du décalage angulaire de l’orientation de l’axe principal de l’ellipse de polarisation. Il est apparu que c’est par exemple la cas de la technologie ECB (« Electrically Controlled Birefringence»).
On rappelle que, dans une lumière polarisée, les deux composantes vectorielles, de préférence orthogonales, du champ électrique de la lumière en un point donné, à un instant donné, définissent entièrement l'orientation du champ électrique en ce point donné et à cet instant donné. La figure décrite, au cours du temps par le champ électrique en un point donné est alors : - pour une polarisation linéaire, un segment de droite qui définit l’orientation de l’axe de polarisation linéaire ; - pour une polarisation elliptique, une ellipse dans laquelle on peut définir un grand axe de l’ellipse, qui sera ci-après dénommé axe principal de l’ellipse ou axe principal de polarisation, et un petit axe ; - pour une polarisation circulaire, un cercle.
Pour une lumière polarisée elliptiquement, on peut définir le rapport d’ellipticité, ou en abrégé « ellipticité », comme le rapport entre le petit axe de l’ellipse de polarisation et le grand axe de l’ellipse de polarisation, ce dernier étant l’axe principal de polarisation.
Dans le présent texte on considèrera qu’une lumière polarisée linéairement est un cas particulier de lumière polarisée elliptiquement, avec dans ce cas particulier : - une ellipse de polarisation aplatie réduite à un segment, pour laquelle l’axe principal de polarisation, qui est le segment formé par l’ellipse aplatie, est tout simplement l’axe de polarisation linéaire de la lumière polarisée linéairement ; - un déphasage nul entre les deux composantes orthogonales du vecteur de champ électrique de la lumière.
Dans le présent texte on considèrera qu’une lumière polarisée circulairement est aussi un cas particulier de lumière polarisée elliptiquement, avec dans ce cas particulier : - une ellipse de polarisation qui est un cercle ; - un déphasage entre les deux composantes orthogonales du vecteur de champ électrique de la lumière qui vaut 90 degrés d’angle.
En conséquence, la notion de lumière polarisée elliptiquement contient celle de lumière polarisée linéairement. Pour une polarisation linéaire le rapport d’ellipticité vaut 0, et pour une polarisation circulaire le rapport d’ellipticité vaut 1.
On peut donc considérer que chaque cellule à cristaux liquides 16c(i,j) de la matrice bidimensionnelle 16c de cellules à cristaux liquides induit, dans une lumière entrante polarisée linéairement, qui est ici une lumière polarisée linéairement, en fonction de la commande en tension entre les deux électrodes associées à la cellule à cristaux liquides 16c(i,j) : - un décalage angulaire variable de l’orientation de l’axe principal de polarisation, qui résulte en une variation de l’orientation de l’axe principal de polarisation de la lumière sortant de la cellule à cristaux liquides 16c(i,j) en fonction de la commande en tension entre les deux électrodes associées à la cellule à cristaux liquides 16c(i,j) ; - et/ou une variation d’un retard, ou déphasage , entre les deux composantes orthogonales du vecteur de champ électrique de la lumière qui sort de la cellule à cristaux liquides 16c(i,j).
Ainsi, cette orientation et/ou ce déphasage peuvent être commandés en commandant la tension entre les deux électrodes associées à la cellule à cristaux liquides 16c(i,j). Ainsi, en commandant la tension entre les électrodes de chaque cellule à cristaux liquides 16c(i,j), on peut configurer la matrice bidimensionnelle de cellules à cristaux liquides de telle sorte que la lumière polarisée issue de chacune des cellules à cristaux liquides présente une polarisation elliptique ayant, pour chaque cellule à cristaux liquides 16c(i,j) au moins une propriété de polarisation commandée parmi : - une orientation commandée de l’axe principal de polarisation ; - et/ou un déphasage commandé entre les deux composantes orthogonales du vecteur de champ électrique de la lumière issue de la cellule à cristaux liquides16c(i,j).
On note que la disposition d’un polariseur linéaire en amont d’une matrice bidimensionnelle de cellules à cristaux liquides est une technique inhérente dans la réalisation des afficheurs à cristaux liquides. De la sorte, l’homme du métier pourra mettre en œuvre, pour la réalisation du dispositif d’illumination 16, et notamment pour ce qui est de l’association du polariseur linéaire amont 16b avec la matrice bidimensionnelle 16c de cellules à cristaux liquides, des techniques et règles de conception qui sont habituellement mises en œuvre dans le domaine des afficheurs à cristaux liquides. A contrario, on remarquera que, contrairement à une construction habituelle des afficheurs à cristaux liquides, le dispositif d’illumination 16 ne comporte pas de polariseur linéaire en aval de la matrice bidimensionnelle de cellules à cristaux liquides, notamment pas de polariseur linéaire dans le trajet de la lumière entre la matrice bidimensionnelle 16c de cellules à cristaux liquides et l’emplacement d’inspection 13 auquel doit être placé le récipient 12 à inspecter.
Dans la matrice bidimensionnelle 16c de cellules à cristaux liquides, les cellules à cristaux liquides 16c(i,j) sont généralement disposées selon un réseau à deux dimensions dans le plan de la matrice, avec une disposition en colonnes (i) et en rangées (j) perpendiculaires. Généralement, on remarque que l’axe de polarisation A0 du polariseur linéaire amont 16b est de préférence orienté à 45° par rapport aux colonnes et aux rangées perpendiculaires de cellules à cristaux liquides 16c(i,j) de la matrice bidimensionnelle 16c.
De préférence, le système 10 comporte des moyens de commande de la matrice bidimensionnelle de cellules à cristaux liquides, aptes à contrôler chaque cellule 16c(i,j) individuellement, donc à commander individuellement autant de cellules que le nombre de colonnes multiplié par le nombre de rangées. Dans un tel cas, on aura une correspondance d’une zone élémentaire de la surface émettrice 16s avec une cellule 16c(i,j) de la matrice bidimensionnelle de cellules à cristaux liquides. Cependant, dans certaines modes de réalisation, on pourrait prévoir que le système 10 comporte des moyens de commande qui ne soient pas aptes à contrôler chaque cellule 16c(i,j) individuellement, mais seulement à contrôler individuellement des groupes de cellules, par exemple des rangées 16c(i) de cellules, des colonnes 16c(j) de cellules ou des ensembles de cellules adjacentes. Dans un tel cas, une zone émettrice élémentaire correspondra à l’une de ces colonnes, à l’une de ces rangées, ou l’un de ces ensembles de cellules à cristaux liquides. Pour la suite de la description, on se placera dans le cas de moyens de commande qui sont aptes à contrôler individuellement chaque cellule à cristaux liquides 16c(i,j).
Dans tous les cas, on prévoit que le système est apte à configurer au moins une portion de la matrice bidimensionnelle de cellules à cristaux liquides de telle sorte que la lumière polarisée issue de chacune des cellules à cristaux liquides présente une polarisation elliptique ayant, pour chaque cellule à cristaux liquides16c(i,j), une orientation commandée de l’axe principal de polarisation et/ou un déphasage commandé entre les deux composantes orthogonales du vecteur de champ électrique de la lumière issue de la cellule à cristaux liquides 16c(i,j). La portion susceptible d’être ainsi commandée, ou la portion qui est effectivement ainsi commandée, correspond à une portion appelée portion d’inspection de la surface émettrice 16s. Cette portion est elle aussi bidimensionnelle.
Les moyens 8 de mesure des déformations internes de l'aube sont configurés pour déterminer les contraintes mécaniques qui s'exercent sur l'aube au cours du vol, tels que les déformations et la fréquence des excitations, selon des axes spécifiques.
Dans un mode de réalisation, ces moyens 8 de mesure comprennent des éléments piézoélectriques 10 et 11 disposés perpendiculairement l'un par rapport à l'autre.
Par exemple, un premier élément piézoélectrique 10 s’étend radialement, selon l'axe radial R de l'aube 4, tandis que l'autre élément piézoélectrique 11 s’étend perpendiculairement, c'est-à-dire selon l'axe de turbomachine X.
Dans l'exemple de réalisation illustré à la , l'aube comporte deux éléments piézoélectriques 10 et 11 disposés respectivement radialement et axialement. Bien entendu, on ne sort pas du cadre dans l'invention lorsque l'aube comporte des éléments piézoélectriques s'étendant selon d'autres directions ou comporte un nombre quelconque de tels éléments. Toutefois, de préférence, l'aube comporte des éléments piézoélectriques qui sont orientés chacun selon une direction principale des contraintes qui s'exercent sur la pale lors d'un vol.
On notera que l'épaisseur des éléments piézoélectriques ne doit pas être trop grande afin qu’ils puissent être insérés dans l'aube. On choisira de préférence des éléments piézoélectriques ayant une épaisseur comprise entre 0,05 mm et 2 mm.
Dans un mode de mise en œuvre, l'aube est réalisée selon un procédé de moulage par transfert de résine sous vide connu sous l’appellation de moulage VA-RTM, par injection de résine liquide dans un moule sur une préforme de fibres puis réticulation de la résine. Ainsi, le matériau constitutif de l'élément piézoélectrique est choisi de manière à pouvoir résister aux températures mises en œuvre lors du moulage VA-RTM, pouvant typiquement atteindre 250°C.
De même, lorsque l'aube est réalisée par transfert de résine sous vide à partir d'une résine RTM, le matériau des éléments piézoélectriques doit être compatible avec le matériau de la résine du composite RTM, idéalement de la même famille ou compatible avec cette matrice. Par exemple, si la matrice est une base époxy, on privilégiera une résine époxy ou compatible avec l'époxy.
On notera toutefois que l’aube composite peut également être fabriquée selon d’autres techniques, notamment par infusion de résine, thermocompression, cuisson en autoclave ou sous presse.
Par ailleurs, la fréquence de résonance des éléments piézoélectriques doit être définie sur une valeur différente et supérieure à celle de la fréquence de résonance de l'aube.
Enfin, les éléments piézoélectriques sont raccordés aux moyens 9 de stockage et de transmission à distance des signaux de mesure de déformation par liaison filaire, de sorte que les éléments piézoélectriques soient capables d'alimenter les moyens 9 de stockage et de transmission.
En ce qui concerne les moyens 9 de stockage et de transmission des signaux de mesure de déformation, ceux-ci comportent un transpondeur de type RFID 12 et 13, pour chaque élément piézoélectrique 10 et 11.
Chaque transpondeur 12 et 13 comporte une mémoire 14 pour le stockage des signaux de mesure issus d’un élément piézoélectrique 10 ou 11, un circuit de traitement de données 15 qui assure une mesure des signaux issus de l’élément piézoélectrique, notamment en déterminant la fréquence de la tension du signal de mesure issu de l’élément piézoélectrique, le pic de tension et la tension moyenne, et qui réalise des opérations logiques sur les données extraites des signaux de mesure.
Par ailleurs, chaque transpondeur 12 et 13 comporte une antenne 16 associée à un circuit de communication 17 pour communiquer à distance avec des dispositifs externes, par exemple un lecteur accessible par des opérateurs de maintenance, ainsi qu'un circuit 18 de gestion de l'alimentation fournie par les éléments piézoélectriques.
On notera que l'antenne 16 est conçue de manière à fonctionner dans le matériau non conducteur spécifique de la zone où elle est localisée. L'épaisseur de chaque transpondeur RFID doit également être limitée afin de pouvoir être inséré dans l'aube. Elle est avantageusement comprise entre 0,05 mm et 2 mm.
Le circuit de communication 17 intègre de préférence une fonction RFID de type UHF, c'est-à-dire dans une gamme de fréquence comprise entre 860 MHz et 960 MHz. Une telle fonction RFID UHF permet de communiquer avec un lecteur externe suivant des protocoles standards en vigueur. Par exemple, la mémoire 14 comprend une capacité comprise entre 512 octets et 62000 octets.
De préférence, le module de gestion d'alimentation 18 assure une gestion d'alimentation par induction radio.