INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
La est une autre vue schématique en perspective de l’ensemble propulsif de la et illustre une étape lors d’une opération de démontage d’une aube de soufflante, et
La est une autre vue schématique en perspective de l’ensemble propulsif de la et illustre une autre étape lors d’une opération de démontage d’une aube de soufflante.
_ le MCU 15 (ou Unité de Commande de Machine, de l’anglais « Machine Control Unit »), qui est le calculateur de la machine électrique 10 et, à ce titre, gère le fonctionnement de la machine électrique 10.
La machine électrique 10 est par exemple une machine électrique de type connu tel que la machine synchrone à aimant permanent 10 illustrée en . Celle-ci présente un stator 21 et un rotor 22. Le stator 21 est ici pourvu de 3 bobines 21a, 21b et 21c formant 3 pôles de la machine électrique 10. Le rotor 22 comporte un axe 23, mobile en rotation, et un aimant permanent 24, monté sur l’axe 23. L’aimant permanent 24 est ici pourvu d’un pôle négatif 25 et d’un pôle positif 26.
La machine électrique synchrone à aimant permanent 10, dans son mode moteur, fonctionne avec des impulsions. Ces impulsions sont obtenues par les bobines 21a, 21b et 21c disposées sur le pourtour du stator 21. Ces bobines 21a, 21b et 21c sont aussi appelées les pôles de la machine électrique. Lorsqu’on fait passer du courant i a , i b et i c (représentés ici dans un sens purement illustratif) dans les bobines 21a, 21b et 21c, un champ magnétique est généré par celles-ci et les bobines 21a, 21b et 21c se comportent alors comme des aimants dont la disposition des pôles dépend du sens du courant.
Une machine électrique telle que la machine électrique 10, lorsqu’elle est mise en œuvre dans un véhicule tel que le véhicule 5, peut fonctionner comme moteur, auquel cas la machine électrique fournit un couple d’entraînement aux roues motrices 12 par conversion par l’onduleur 13 de l’énergie électrique stockée dans la batterie 8, ou comme générateur, auquel cas la machine électrique freine la chaîne de traction 6 afin de transformer une partie du couple mécanique en énergie électrique et ainsi recharger la batterie 8 par l’intermédiaire de l’onduleur 13.
Un capteur de régime bidirectionnel (non représenté) est alors disposé en sortie machine électrique 10. C’est grâce à ce capteur de régime bidirectionnel, que le MCU 15 et/ou l’eVCU 14 déterminent le couple en sortie de machine électrique.
La machine électrique 10 reçoit une puissance électrique Pelec à ses bornes d’entrée du circuit haute tension du véhicule 5 : Pelec = U x I ; avec Pelec qui est la puissance électrique en entrée de la machine électrique 10, U, la tension aux bornes de la machine électrique 10 en sortie du circuit haute tension, et, I, le courant aux bornes de la machine électrique 10 en sortie du circuit haute tension.
La machine électrique 10 fournit une puissance mécanique Pméca à la chaine de traction 6 du véhicule 5 : Pméca = C x W ; avec Pméca qui est la puissance mécanique en sortie de la machine électrique 10, C, le couple en sortie de la machine électrique 10, et, W, le régime de rotation du rotor 22 de la machine électrique 10.
En outre, Pméca = Pélec x µ ; avec µ qui est le coefficient de rendement de la machine électrique 10, tel que mesuré sur banc pour chaque pas de régime, de couple, pour chaque pas de tension, pour chaque pas de courant d’alimentation de la machine électrique 10 (ou en variante pour chaque pas de courant d’alimentation des pôles 21a, 21b, 21c du stator 21 de la machine électrique 10) et pour chaque pas de température de stator 21. La cartographie des valeurs de µ est apprise au banc composant machine électrique et stocké dans la mémoire du MCU.
Puisque Pméca = Pélec x µ, il en résulte que C x W = U x I x µ, donc que C = U x I x µ / W
Donc le MCU 15 mesure ou reçoit l’information de la tension aux bornes de la machine électrique 10 ; le MCU 15 mesure ou reçoit l’information du courant prélevé par la machine électrique 10 ; le MCU 15 mesure ou reçoit l’information du régime de rotation du rotor de la machine électrique 10.
Le MCU 15 déduit le coefficient de rendement µ grâce à la vitesse de rotation rotor 22 de la machine électrique 10, de la température du stator 21, du courant prélevé par la machine électrique 10 et de la tension aux bornes de la machine électrique 10.
Et ainsi, le MCU 15 calcule le couple que la machine électrique 10 fournit à la chaine de traction par la formule C = U x I x µ / W.
Aujourd’hui, dans les phases d’accélération, l’eVCU 14 reçoit un signal de consigne provenant de l’enfoncement de la pédale d’accélérateur, et l’eVCU 14 envoie à son tour une consigne de couple moteur à la machine électrique 10 (pour une accélération).
En phase de freinage, lorsque conducteur appuie sur la pédale de frein, le calculateur de l’ESP/ABS 19 reçoit une information de mesure de la pression hydraulique lié au niveau d’enfoncement de la pédale de frein (non représentée). L’ESP/ABS détermine alors la part de couple de freinage à réaliser par les disques de frein (non représentés) (par freinage dissipatif) et la part de couple de freinage à réaliser par la machine électrique 10 (par freinage régénératif). L’ESP/ABS envoie ainsi le niveau de couple de freinage régénératif à générer dans la machine électrique 10 au superviseur du groupe motopropulseur 7 (l’eVCU 14). L’eVCU 14 vérifie alors la faisabilité de cette consigne de couple de freinage régénératif, et, si elle est réalisable, l’eVCU 14 envoie alors cette consigne de couple de freinage régénératif à la machine électrique 10.
Dans certains cas, la machine électrique 10 peut tarder à réagir. Quand elle réagit alors, le conducteur a pu continuer à appuyer sur l’une ou l’autre des pédales. Ainsi, quand la machine électrique 10 réagit avec retard, elle doit compenser un fort écart de couple. La machine électrique 10 peut ainsi se mettre à accélérer plus rapidement que le gradient d’enfoncement de la pédale d’accélérateur, ou à freiner plus fortement que la consigne de couple de freinage régénératif, c’est-à-dire à réagir avec une magnitude plus importante que le souhait réel d’accélération ou de freinage émis par le conducteur. Le véhicule peut alors faire face à des à-coups d’accélération ou de freinage. Les occupants peuvent alors ressentir les saccades du véhicule et le confort peut s’en trouver affecté.
Un objectif de l’invention est donc de proposer un procédé de pilotage d’une machine électrique formant moteur d’entraînement, dans un véhicule à chaîne d’entraînement électrique, respectant de manière plus fiable la consigne d’accélération ou de freinage du conducteur, notamment moins sujette à d’éventuels à-coups que dans les technologies existantes. L’invention vise par ailleurs à proposer un produit-programme d’ordinateur apte à mettre en œuvre le procédé de pilotage précité et un véhicule à chaîne d’entraînement électrique dans lequel ce procédé de pilotage est implémenté.
Les figures 4 à 7 représentent une turbomachine d’aéronef 20 ou du moins un module de soufflante 22 de cette turbomachine d’aéronef, qui fait partie d’un ensemble propulsif selon l’invention qui sera décrit plus en détail dans ce qui suit en référence aux figures suivantes.
Une des particularités du carter de soufflante 26 est qu’il comprend, à une position circonférentielle prédéterminée autour de l’axe A, une ouverture radiale 46 qui est fermée par un panneau amovible 48.
Dans l’exemple représenté, l’ouverture 46 est située à 6h par analogie avec le cadran d’une horloge. C’est-à-dire que l’ouverture 46 est située en partie basse lorsque la turbomachine et l’ensemble propulsif équipe un aéronef. Autrement dit, l’ouverture 46 est traversée par un plan vertical passant par l’axe A.
En variante, l’ouverture 46 pourrait être située à 3h ou 9h par faciliter l’accès au panneau 48 lorsque l’ensemble propulsif est situé sous une voilure de l’aéronef par exemple.
Le panneau 48 comporte une partie de la paroi cylindrique 28 et une partie du revêtement abradable 30.
Dans l’exemple représenté, le panneau 48 a une forme générale parallélépipédique et est incurvé pour suivre la courbure du carter de soufflante 26.
Le panneau 48 a par exemple une étendue angulaire E1 autour de l’axe A qui est comprise entre 5 et 20°.
Le panneau 48 a par exemple une diagonale D1 (mesurée entre deux coins opposés du panneau) ou plus grande longueur inscrite dans ce panneau qui représente entre 110 et 200% de la corde maximale C d’une des aubes 32 (figures 4 et 5). Le panneau 48 peut avoir une longueur L1 le long de l’axe A qui représente entre 30 et 60% d’une longueur L2 du carter de soufflante 26 (figures 4 et 5).
Les paramètres de pilotage de la machine 10 sont alors modifiés de sorte à éviter que la nouvelle pièce ne devienne non-conforme durant sa fabrication, par exemple en compensant la déviation significative détectée. La modification des paramètres de pilotage est donc effectuée à la volée durant le processus de fabrication de la nouvelle pièce. La modification des paramètres de pilotage peut être effectuée de façon automatique par des instructions enregistrées dans la mémoire de l’ordinateur de contrôle de la machine 10. Alternativement, la modification peut être effectuée manuellement par un opérateur et, dans ce cas, l’étape 108 est une étape d’émission d’une alerte contenant une information sur la déviation significative d’une nouvelle pièce et une information d’identification de ladite nouvelle pièce, notamment si plusieurs pièces sont fabriquées en même temps. Avantageusement, a modification des paramètres de pilotage n’altère pas la fabrication d’éventuelles autres nouvelles pièces fabriquées en parallèle de la nouvelle pièce dans la machine 10.
En outre, la déviation significative peut être détectée en fonction des historiques de pièces de référence non-conformes. Ainsi, il est possible de détecter que la croissance d’une nouvelle pièce, au cours de sa fabrication, dévie significativement lorsque sa croissance devient proche ou similaire de la croissance dans l’historique d’une pièce de référence non-conforme. La proximité ou la similarité de croissance peut être, à nouveau, évaluée par un écart entre la croissance de la nouvelle pièce et l’historique d’une ou plusieurs pièces non-conformes. L’écart peut, à titre d’exemple, être quantifiée par une différence ou un taux de ressemblance, par exemple au moyen d’une corrélation, entre une ou plusieurs images à chaud ou contours 300 du gabarit de référence et l’image à chaud de la nouvelle pièce. La déviation est significative, par exemple, lorsque la proximité ou la similitude est supérieure à un certain seuil défini par des exigences métier ou une analyse d’historiques de fabrication de pièces de référence.
Par ailleurs, il est possible d’utiliser les historiques d’images à chaud de nouvelles pièces déjà fabriquées dont la conformité a été évaluée afin de pronostiquer la conformité d’une autre nouvelle pièce en cours de fabrication. Le pronostic est alors mis en œuvre de la même façon que pour les pièces de références conformes et non-conformes, tel que décrit dans cette alternative.
Procédé de fabrication d’un carter intermédiaire auto-raidi et carter intermédiaire obtenu par ce procédé DOMAINE TECHNIQUE DE L’INVENTION La présente invention concerne un procédé pour fabriquer de façon automatisée un carter intermédiaire auto-raidi pour turbomachine. Elle concerne également un carter intermédiaire auto-raidi obtenu par ce procédé.
L’invention trouve des applications dans le domaine de l’aéronautique et, en particulier, dans le domaine de la fabrication de pièces composites à géométrie complexe comme certaines pièces de turbomachines.
ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE DE L’INVENTION Dans une turbomachine d’aéronef, tel qu’un turboréacteur à double corps, on désigne habituellement par « carter intermédiaire », un carter dont le moyeu est sensiblement agencé entre le carter du compresseur basse pression et le carter du compresseur haute pression. En effet, un turboréacteur comprend classiquement quatre carters extérieurs disposés, de l'amont vers l'aval, dans l'ordre suivant : le carter d'entrée d'air, le carter de soufflante (ou fan), le carter intermédiaire et le carter d'inverseur de poussée. Ces quatre carters forment la limite extérieure de la veine des gaz au sein du turboréacteur. Un exemple d’un tel turboréacteur, s'étendant selon l’axe central A, est représenté schématiquement sur la . Ce turboréacteur 10 comporte, de l'amont vers l'aval, le carter d'entrée d'air 11, qui forme l'entrée du turboréacteur, le carter de soufflante 12, qui est disposé autour des aubes de la soufflante 15, le carter intermédiaire 13, qui est relié à des bras radiaux 16 et supporte l'ensemble des rotors et stators du turboréacteur, et le carter d'inverseur de poussée 14 qui s'étend jusqu'à la sortie du turboréacteur.
Le carter intermédiaire est une pièce structurelle globalement cylindrique, supportant une virole de carter intermédiaire, ou VCI. Le carter intermédiaire peut supporter également un ou plusieurs raidisseurs ayant des fonctions mécaniques. Certains raidisseurs peuvent, par exemple, former les bras radiaux et/ou permettre l’accroche d’équipement (comme une conduite ou un calculateur), voire former une cloison anti-feu. Un carter intermédiaire supportant une virole et/ou des raidisseurs est appelé « carter auto-raidi ».
Classiquement, les carters auto-raidis sont des pièces métalliques usinées d’un seul tenant. Il a également été proposé des carters fabriqués en matériaux composites, par exemple par tissage 3D et moulage par injection de résine liquide (procédé connu sous le nom de RTM pour Resin Transfer Molding, en termes anglo-saxons). Les viroles et raidisseurs sont fabriqués séparément et assemblés par collage sur la structure de carter. Cependant, ces techniques de fabrication des carters auto-raidis sont coûteuses et complexes à mettre en œuvre car elles nécessitent un grand nombre d’opérations qui sont très peu automatisées.
Il existe donc un réel besoin d’une technique automatisée permettant de fabriquer à moindre coût des carters auto-raidis.
Pour répondre aux problèmes évoqués ci-dessus de complexité des techniques de fabrication des carters auto-raidis, le demandeur propose un procédé de fabrication d’un carter auto-raidi automatisé dans lequel plusieurs préformes composites sont assemblées et maintenues par drapage et co-cuisson de l’assemblage.
On appelle « co-cuisson » le fait de cuire simultanément plusieurs préformes composites, fabriquées séparément et assemblées pour former une unique pièce soumise à la cuisson.
Dans la suite de la description et les revendications, le terme « cuisson » sera compris comme une cuisson au sens propre, par exemple pour les matériaux comme les résines époxy qui doivent être cuites, ou une consolidation, par exemple pour les matériaux de type thermoplastiques qui nécessitent une consolidation.
On appelle « préforme pré-imprégnée », un élément composite semi-fini comportant des fibres imprégnées de résine et mises en forme par moulage. Les préformes pré-imprégnées seront, dans la suite de la description, nommées simplement préformes.
Dans la description qui suit, la notion d’intérieur et d’extérieur est définie en fonction du positionnement radial, par rapport à l’axe central A du turboréacteur. Ainsi, une surface intérieure est une surface plus proche de l’axe central A qu’une surface extérieure d’une même pièce.
Selon un premier aspect, l’invention concerne un procédé de fabrication d’un carter intermédiaire auto-raidi pour turbomachine, comportant les étapes suivantes : fabrication par drapage d’au moins une première préforme, fabrication par drapage d’au moins une deuxième préforme, positionnement côte à côte de la première et de la deuxième préforme pour former un assemblage comportant une surface intérieure uniforme et une surface extérieure à relief, drapage de la surface intérieure de l’assemblage de sorte à consolider ledit assemblage, et co-cuisson de l’assemblage consolidé.
Ce procédé permet une fabrication automatisée des carters intermédiaires auto-raidis, ce qui assure un gain en termes de coût, par rapport aux techniques actuelles, ainsi qu’une qualité homogène
On présente désormais, en relation avec la un exemple de structure du dispositif 210 permettant de mettre en œuvre tout ou partie des étapes du procédé de pré-distorsion de la selon un mode de réalisation de l’invention.
Le dispositif 210 comprend différents moyens tels qu’une mémoire vive 403 (par exemple une mémoire RAM), une unité de traitement 402 équipée par exemple d’un processeur, et pilotée par un programme d’ordinateur stocké dans une mémoire morte 401 (par exemple une mémoire ROM ou un disque dur). A l’initialisation, les instructions de code du programme d’ordinateur sont par exemple chargées dans la mémoire vive 403 avant d’être exécutées par le processeur de l’unité de traitement 402.
Cette illustre seulement une manière particulière, parmi plusieurs possibles, de réaliser le dispositif 210 afin qu’il effectue tout ou partie des étapes du procédé de pré-distorsion de la (selon l’un quelconque des modes de réalisation et/ou variantes décrit(e)s ci-dessus en relation avec la ). En effet, ces étapes peuvent être réalisées indifféremment sur une machine de calcul reprogrammable (un ordinateur PC, un processeur DSP ou un microcontrôleur) exécutant un programme comprenant une séquence d’instructions, ou sur une machine de calcul dédiée (par exemple un ensemble de portes logiques comme un FPGA ou un ASIC, ou tout autre module matériel).
Dans le cas où le dispositif 210 est réalisé avec une machine de calcul reprogrammable, le programme correspondant (c’est-à-dire la séquence d’instructions) pourra être stocké dans un médium de stockage amovible (tel que par exemple un CD-ROM, un DVD-ROM, une clé USB) ou non, ce médium de stockage étant lisible partiellement ou totalement par un ordinateur ou un processeur.
Dans certains modes de réalisation, le dispositif 210 comprend également des moyens pour implémenter la transformation de Walsh inverse de manière semi-analogique comme discuté ci-dessus en relation avec la . De tels moyens comprennent par exemple :
- une pluralité de DAC 1-bit (e.g. du type buffer), chaque DAC étant contrôlé en amplitude par la séquence de Walsh inverse correspondant à la composante séquentielle considérée pour la transformation inverse ; et
- un sommateur analogique afin de sommer les sorties des différents DAC 1-bit entre elles et générer ainsi une grandeur analogique (tension ou courant) représentative de la transformée de Walsh inverse du signal d’entrée transformé pré-distordu de sorte à générer le signal de sortie.
Ainsi, dans tous les modes de réalisation, le dispositif 210 comprend des moyens configurés pour exécuter tout ou partie des étapes du procédé de pré-distorsion de la (selon l’un quelconque des modes de réalisation et/ou variantes décrit(e)s ci-dessus en relation avec la ).
Dans certains modes de réalisation, le dispositif 210 est implémenté dans l’émetteur 200 radiofréquences.
Synchronisation d’un récepteur avec un émetteur pour une communication par lumière visible Le domaine de l’invention se rapporte à la synchronisation d’un récepteur avec un émetteur dans le contexte d’une communication par lumière visible.
La communication par lumière visible (plus connue sous l’acronyme anglophone VLC pour « Visible Light Communication ») est une technologie de communication optique sans fil reposant sur l’utilisation d’une lumière dont la longueur d’onde est comprise entre 380 et 780 nm. Cette technologie confère aux diodes électroluminescentes (souvent désignées par l’acronyme anglophone LEDs pour « light-emitting diodes ») une fonction supplémentaire en plus de l’éclairage : la communication.
La communication par lumière visible a permis le développement de la technologie Li-Fi (pour « Light Fidelity ») qui consiste à exploiter la partie visible du spectre électromagnétique, contrairement à la Wi-Fi qui en utilise la partie radio.
Dans un système de communication de type VLC, l’émetteur comprend une source lumineuse, typiquement une diode électroluminescente, agencée pour émettre une lumière incohérente. Un schéma de modulation classique consiste à moduler l’intensité de la source lumineuse – donc sa valeur réelle – qui est unipolaire et non négative. Le signal en bande de base module ainsi l’intensité de la fréquence porteuse plutôt que son amplitude ou sa phase. La démodulation est obtenue par détection directe de la porteuse optique au niveau du récepteur. Une photodiode est agencée pour absorber le signal émis par la source lumineuse et le transformer en signal électrique de manière à récupérer les données transportées. La modulation d’intensité combinée à la détection directe est souvent notée IM/DD (acronyme anglophone pour « Intensity Modulation/Direct Detection ») dans la littérature.
En particulier, la modulation d’impulsions en position (souvent désignée par l’acronyme anglophone PPM pour « pulse-position modulation ») est généralement utilisée dans une communication de type VLC. Une telle technique de modulation permet de transmettre un symbole en une seule impulsion codée à l’aide d’un alphabet préétabli de transitions possibles. Par ailleurs, la modulation d’impulsions en position nécessite un échantillonnage à intervalle de temps précis pour assurer un décodage des données et une minimisation des erreurs de transmission. Il est donc nécessaire d’ajuster l’horloge du récepteur au début de chaque symbole et donc de mettre en œuvre un procédé de synchronisation.
Cette synchronisation est mise en œuvre au niveau du récepteur en utilisant un signal périodique reçu en provenance de l’émetteur. Une telle synchronisation à l’initiative de l’émetteur et basée sur un contrôle asymétrique du récepteur peut être qualifiée de synchronisation maître-esclave. Cette séquence, appelée préambule lorsqu’elle est mise en œuvre préalablement à toute communication, permet de synchroniser le récepteur avec l’émetteur en une période de temps prédéterminée et ce malgré la présence de bruit.
Pour ce faire, il est connu d’avoir recours à une boucle de phase asservie (plus connue sous l’acronyme anglophone PLL pour « phase-locked loop ») pour asservir la phase d’un signal périodique généré par le récepteur à celle du signal périodique reçu en provenance de l’émetteur. Les performances de la boucle à phase asservie peuvent être améliorées en utilisant un détecteur de phase de type multiplicateur ou des filtres optimaux.
Dans certains domaines, comme par exemple celui des véhicules, éventuellement de type automobile, on utilise des dispositifs d’éclairage comprenant un boîtier logeant au moins deux sources de photons devant participer à une même fonction photométrique et dont le fonctionnement doit être contrôlé par un module de contrôle.
Parfois, le module de contrôle est éloigné du dispositif d’éclairage. On est alors contraint d’utiliser un faisceau électrique interne, ayant un premier connecteur installé dans un trou traversant du boîtier et un second connecteur couplé aux sources de photons, et un faisceau électrique externe, ayant un premier connecteur couplé au module de contrôle et un second connecteur couplé au premier connecteur du dispositif d’éclairage.
Dans certains systèmes équipés d’au moins un dispositif d’éclairage du type de celui présenté ci-avant, le module de contrôle peut être agencé de manière à permettre un contrôle individuel de chacune des sources de photons, ou bien un contrôle commun de chacune des sources de photons. Par exemple, on peut faire fonctionner les différentes sources de photons l’une après l’autre selon une séquence choisie, ou bien toutes ensemble. On est donc contraint d’utiliser soit autant de modules de contrôle différents qu’il y a de modes de fonctionnement différents, soit autant de cartes électroniques (comportant les sources de photons) différentes qu’il y a de modes de fonctionnement différents. Ces deux possibilités s’avèrent onéreuses.