INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Cela est illustré schématiquement par la qui représente la section effective de N couches 21-1 à 21-N d’un câble 20 méplat selon l’invention dans une région qui précède une région de permutation. Tel qu’illustré sur la , l’épaisseur e a1 de la première couche 21-1 est inférieure à l’épaisseur e 2a de la deuxième couche 21-2 (e 1a 2a ) ; l’épaisseur e 2a de la deuxième couche 21-2 est inférieure à l’épaisseur e 3a de la troisième couche 21-3 (e 2a 3a ) ; etc. De façon générale, pour un rang r donné dans l’empilement des couches, avec r compris entre deux et N, l’épaisseur de la couche de rang r est inférieure à l’épaisseur de la couche de rang r-1. Dans cet exemple, pour la partie du câble considéré, il est supposé que plus le rang d’une couche diminue dans l’empilement, et plus cette couche subit un flux magnétique important.
Dans les modes de réalisation décrits précédemment, toutes les couches du câble 20 changent de position dans une région de permutation. Il serait toutefois également possible d’envisager le cas où seul un sous-ensemble des couches formant le câble 20 change de position dans une région de permutation. Autrement dit, le nombre N représente le nombre de couches impliquées dans une permutation, et on peut envisager le cas d’un câble 20 comportant un nombre entier P de couches avec P supérieur à N (P > N). D’une région de permutation à une autre, des couches différentes peuvent être permutées.
Cela est illustré schématiquement par la qui représente schématiquement un mode particulier de réalisation d’un câble 20 méplat selon l’invention. Le câble 20 méplat comporte quatre couches 21-1 à 21-4 (P = 4), mais une permutation n’implique à chaque fois que deux couches (N = 2). Autrement dit, les différentes couches sont permutées deux à deux.
Dans l’exemple illustré sur la , il y a alternance successive entre une région de permutation pour laquelle on a deux permutations (une première permutation entre la couche de rang un et la couche de rang deux, et une deuxième permutation entre la couche de rang trois et la couche de rang quatre), et une région de permutation pour laquelle on a une seule permutation entre la couche de rang deux et la couche de rang trois.
Ainsi, dans l’exemple illustré sur la , dans une première région de permutation 22b-1, on a d’une part une première permutation entre la couche de rang un (il s’agit de la première couche 21-1) et la couche de rang deux (il s’agit de la deuxième couche 21-2), et d’autre part une deuxième permutation entre la couche de rang trois (il s’agit de la troisième couche 21-3) et la couche de rang quatre (il s’agit de la quatrième couche 21-4). Dans une deuxième région de permutation 22b-2, on a une permutation entre la couche de rang deux (il s’agit de la première couche 21-1) et la couche de rang trois (il s’agit de la quatrième couche 21-4). Dans une troisième région de permutation 22b-3, on a d’une part une première permutation entre la couche de rang un (il s’agit de la deuxième couche 21-2) et la couche de rang deux (il s’agit de la quatrième couche 21-4) et d’autre part, une deuxième permutation entre la couche de rang trois (il s’agit de la première couche 21-1) et la couche de rang quatre (il s’agit de la troisième couche 21-3). Dans une quatrième région de permutation 22b-4, on a une permutation entre la couche de rang deux (il s’agit de la deuxième couche 21-2) et la couche de rang trois (il s’agit de la troisième couche 21-3). Et ainsi de suite jusqu’à retrouver l’ordre initiale des couches après une huitième région de permutation 22b-8.
D’autres schémas de permutation pourraient également être envisagés. Par exemple, et tel qu’illustré sur la , pour un câble comportant quatre couches (P = 4) et des permutations de couches deux à deux (N = 2), on pourrait répéter successivement un enchaînement de trois régions de permutation 22b-1, 22b-2 et 22b-3 au cours desquelles la couche de rang un et la couche de rang deux échangent leurs positions dans une première région de permutation 22b-1, la couche de rang deux et la couche de rang trois échangent leurs positions dans une deuxième région de permutation 22b-2, la couche de rang trois et la couche de rang quatre échangent leurs positions dans une troisième région de permutation 22b-3.
Dans ces différents exemples, chaque permutation de deux couches peut être réalisée selon l’un quelconque des modes de réalisation décrits précédemment, notamment ceux décrits en référence aux figures 9, 12 ou 14.
A titre d’exemple, la illustre le mode de réalisation décrit à la dans le cas où chaque permutation de deux couches est réalisée telle que décrit en référence à la . Les parties a) à d) de la illustrent la permutation de la première couche 21-1 (qui passe ainsi du rang un au rang deux) avec la deuxième couche 21-2 (qui passe ainsi du rang deux au rang un) dans la première région de permutation 22b-1 ; les parties d) à g) de la illustrent la permutation de la première couche 21-1 (qui passe ainsi du rang deux au rang trois) avec la troisième couche 21-3 (qui passe ainsi du rang trois au rang deux) dans la deuxième région de permutation 22b-2 ; les parties g) à j) de la illustrent la permutation de la première couche 21-1 (qui passe ainsi du rang trois au rang quatre) avec la quatrième couche 21-4 (qui passe ainsi du rang quatre au rang trois) dans la troisième région de permutation 22b-3. Tel qu’illustré sur les parties a) et j) de la , après l’enchaînement des trois régions de permutation 22b-1, 22b-2 et 22b-3, la première couche 21-1 est passée du rang un au rang quatre, la deuxième couche 21-2 est passée du rang deux au rang un, la troisième couche 21-3 est passée du rang trois au rang deux et la quatrième couche 21-2 est passée du rang quatre au rang trois. Cet enchainement de permutations peut ensuite se répéter plus loin sur le câble 20.
La représente schématiquement un exemple de réalisation d’une bobine comportant un enroulement d’un câble méplat obtenu selon le mode de réalisation précédemment décrit en référence aux figures 21 et 22. Dans l’exemple considéré et illustré à la , un enchainement de trois régions de permutation est répété quatre fois à chaque spire de l’enroulement.
Les inventeurs ont réalisé des simulations pour comparer les pertes par effet Joules observées respectivement pour une bobine A de l’art antérieur en utilisant la technologie PCB, une bobine B de l’art antérieur formée par l’enroulement d’un câble méplat comprenant deux couches de cuivre (sans permutation des couches), une bobine C selon l’invention formée par l’enroulement d’un câble méplat selon le mode de réalisation décrit en référence aux figures 14 à 17 (deux couches avec permutation), une bobine D selon l’invention formée par l’enroulement d’un câble méplat selon le mode de réalisation décrit en référence aux figures 7 et 8 (trois couches avec permutation), une bobine E selon l’invention formée par l’enroulement d’un câble méplat selon le mode de réalisation décrit en référence aux figures 7 et 8 (trois couches avec permutation) avec en outre une variation de l’épaisseur de chaque couche. Les résultats sont répertoriés dans le tableau ci-dessous :
Bobine Pertes cuivre (par unité) A 1.7 B 1.0 C 0.65 D 0.53 E 0.47
Pour ces simulations, la fréquence de travail est de 200 kHz. Pour les bobines B à E, le câble méplat présente une largeur de 10mm. Pour les bobines B à D, chaque couche de cuivre présente une épaisseur de 0,54mm et deux couches en vis-à-vis sont isolées l’une de l’autres par une couche d’air de 0,1mm d’épaisseur.
La bobine C présente une réduction des pertes par effet Joule de 35% par rapport à la bobine B et de près de 62% par rapport à la bobine A. La bobine D présente une réduction des pertes par effet Joule de 47% par rapport à la bobine B et de près de 69% par rapport à la bobine A. La bobine E présente une réduction des pertes par effet Joule de 53% par rapport à la bobine B et d’environ 72% par rapport à la bobine A.
La description ci-avant illustre clairement que, par ses différentes caractéristiques et leurs avantages, la présente invention atteint les objectifs fixés. En particulier, la permutation des couches avec une augmentation de la section effective d’au moins une des couches dans la région de permutation permet de réduire les pertes par effet Joule. L’invention propose également d’optimiser les surfaces de deux couches directement en vis-à-vis l’une de l’autre dans la région de permutation, et d’optimiser l’épaisseur de chacune des couches dans l’empilement en fonction de sa position par rapport au flux magnétique, ce qui contribue encore davantage à réduire les pertes par effet Joule.
La montre le montage d’un carter interne 455 sous les secteurs 404 ainsi que le montage d’un bras de manutention 457 sur l’ensemble ainsi formé. C’est ce bras de manutention 457 qui sert à retourner l’ensemble afin de pouvoir accéder ensuite à la face amont des secteurs 404 (qui est encore posé sur l’outillage de montage 451 à ce stade) et qui rend ainsi possible le montage du système d’étanchéité.
La montre le montage de la chambre de combustion, grâce à un outillage 459 de montage de la chambre de combustion 461, sur les éléments déjà assemblés puis son chauffage à l’aide d’un outillage 453, appelé générateur d’air chaud, qui facilite son insertion.
La montre tous les éléments assemblés avec les secteurs 404 assemblés protégés par une housse de protection 463.
Dans ce qui suit, le procédé d’assemblage est décomposé en un premier procédé 701 d’assemblage d’un ensemble tel que l’ensemble 401 décrit en référence aux figures 4 à 6 et un second procédé 801 d’assemblage de cet ensemble 401 avec la chambre de combustion 431.
Dans le procédé 701 d’assemblage d’un ensemble 401, l’étape 703 consiste en le positionnement côte à côte de secteurs 404 de manière à former un distributeur 403. Comme déjà évoqué, les secteurs 404 forment des secteurs angulaires du distributeur 403 et sont donc positionnés les uns à côtés des autres pour former un distributeur complet en forme de couronne. Lors de cette étape, des tôles d’étanchéité peuvent être utilisées pour former le distributeur. Par exemple, pour assurer l’étanchéité entre des secteurs adjacents, des tôles peuvent être ajoutées dans des rainures au niveau des faces latérales des plateformes supérieure et inférieure desdits secteurs.
L’étape 705 consiste en l’accostage (entendu ici comme assemblage) d’un carter 455, dit carter interne (ou encore, en l’espèce, carter interne sous distributeur haute pression), sur le distributeur 403.
L’étape 707 consiste en l’insertion des vis 439 dans le distributeur 403. Comme indiqué plus haut, le distributeur 403 comporte des trous traversants 445 au niveau de son rebord annulaire 417 dans lequel peuvent être insérées les vis 439 et en vis-à-vis desquelles doivent être positionnés, préalablement à sa fixation, les trous traversants 441 de l’anneau d’étanchéité 419 du système d’étanchéité 401.
L’étape 709 consiste en le retournement de l’assemblage formé par le carter 451 et le distributeur 403. Un outillage spécifique connu de l’homme du métier, tel que l’outillage 457 peut être utilisé pour retourner l’assemblage tout en maintenant les différents éléments en position les uns relativement aux autres. Ce retournement permet de rendre accessible la partie amont du distributeur 403 sur laquelle est ensuite monté le système d’étanchéité 401.
Enfin, l’étape 711 consiste en l’accostage du système d’étanchéité 401 au distributeur 403. Lors de cette accostage, le système d’étanchéité est guidé à la fois par les vis 437 déjà insérée dans le distributeur 403 et par le bras d’extension 450 du rebord annulaire 417 contre lequel l’extrémité radialement externe aval 449 de l’anneau d’étanchéité 419 vient en butée.
L’étape 805 du procédé 801 d’assemblage d’une chambre de combustion 431 avec un ensemble 401 consiste en l’accostage de l’ensemble 401 sur la chambre de combustion 431.
En outre, dans le mode de mise en œuvre particulier du procédé 801 représenté, le procédé 801 comprend en outre, préalablement à l’accostage 805, le chauffage 803 du système d’étanchéité 407, de préférence avec un générateur d’air chaud 453. Avantageusement, le chauffage augmente la capacité de déformation de la pièce chauffée et, par conséquent, facilite l’accostage (en force) d’une pièce sur l’autre.
Amélioration de l’étanchéité dans une turbine de turbomachine DOMAINE TECHNIQUE GENERAL
Le domaine de l’invention est celui des turbomachines. Plus précisément, l’invention concerne un ensemble d’étanchéité pour une turbine de turbomachine, ainsi qu’une turbomachine comprenant un tel ensemble.
ETAT DE LA TECHNIQUE Une turbomachine, en particulier une turbomachine à double corps, comporte classiquement, d'amont en aval selon la direction de circulation du flux dans la turbomachine, une soufflante, un compresseur basse pression, un compresseur haute pression, une chambre de combustion, une turbine haute pression et une turbine basse pression.
La turbine basse pression permet d’exploiter et de libérer la puissance générée dans la chambre de combustion.
A ce titre, l’étanchéité de la veine délimitant le flux traversant la turbine basse pression doit être assurée afin de garantir un haut niveau de performance de la turbomachine. Il faut donc éviter les fuites depuis la veine vers les organes composant le carter de la turbine basse pression.
L’avoine « herbe » fait l’objet d’une monographie EMEA (Référence EMEA/HMPC/202966/2007) dans laquelle est mentionnée l’utilisation soit des parties aériennes récoltées avant floraison et séchées, soit d’un extrait liquide (1 : 5, éthanol 45% v/v) préparé à partir des parties aériennes fraiches de la plante récoltée pendant la période de floraison. L’utilisation traditionnelle de ces parties aériennes est décrite en cas de léger stress mental et pour favoriser l’endormissement. D’après la bibliographie, les parties aériennes d’avoine sont composées de : Flavonoïdes : C-glycosyl-flavones de type apigenine (vitexine, isovitexine…) ou luteoline (orientine, isoorientine, isoscoparine…), Flavones de type tricine, O-glycosylés, Flavolignanes (salcolines A et B), Saponines stéroïdes bidesmosidiques : Avenacosides A et B (aglycone : nuatigenin), Protéines, Autres : composés phénoliques (Avénanthramides, acides hydroxycinnamiques…), stérols, cérébrosides…
Par « parties aériennes », on entend ici les tiges et les feuilles et les fleurs et dans le cas de plantules seulement les tiges et les feuilles. Ces parties aériennes ne comprennent pas les fruits (appelés aussi grains) et, dans le cas de plantules, elles ne comprennent pas non plus les fleurs.
Par « jus d’ Avena sativa fraiche », on entend au sens de la présente invention l’eau d’ Avena sativa , contenant les molécules d’intérêt, sans aucune dénaturation. Les plantes fraiches, c’est-à-dire non déshydratées, en particulier les plantules, et plus particulièrement les parties aériennes de plantules, sont soumises à un traitement thermomécanique consistant à extruder l’ Avena sativa fraiche dans un extrudeur, associé à un traitement thermique permettant d’inactiver les enzymes endogènes et de conserver les molécules de composés d’intérêt sous leur forme native, en l’absence de solvant, suivi d’une opération de récupération du jus. Il est ainsi clair qu’un « jus » est distinct d’un « extrait ». dans le cadre de la préparation d’un « extrait », les molécules d’intérêt sont retirées de la plante au moyen d’un solvant qui peut être de l’eau, un solvant organique ou leur mélange. L’obtention d’un jus ne nécessite le recours à aucun solvant. Le jus correspond donc à la fraction liquide contenue dans la plante et extraite de la plante, dans le cas présent par traitement thermomécanique.
Cette technique est décrite en détail dans la demande de brevet WO 2015/040135.
Ainsi pour obtenir un jus d’avoine fraiche, particulièrement le jus de parties aériennes de plantules d’avoine fraiche, l’extrusion se caractérise par le passage de la plante fraiche, particulièrement les parties aériennes de plantules d’avoine fraiche, dans un extrudeur bi-vis composé de : Une zone d’introduction des plantes fraiches, particulièrement des parties aériennes de plantules d’avoine fraiche : trémie d’alimentation ; Le corps principal de l’extrudeuse est constitué d’un ou plusieurs fourreaux dans lesquels tournent les vis sans fin (corotatives ou contrarotatives), ou segments de vis. De préférence, il s’agit de plusieurs fourreaux successifs adjacents. De préférence, il s’agit de deux vis sans fin corotatives. Le profil des vis peut varier selon la forme du filet des vis, (par exemple trapézoïdal, conjugué, simple ou double…) et du pas de vis. Chacune de ces vis peut également présenter différents tronçons (ou segments) qui peuvent éventuellement être différents les uns des autres, par la forme du filet et/ou par le pas de vis. Eventuellement, certains des tronçons constitutifs de ces vis peuvent également correspondre à des éléments malaxeurs monolobes, ou trilobés ; Au moins un fourreau filtrant qui : intervient le cas échéant pour la séparation solide/liquide ; comprend en outre un moyen de filtration, tel qu’une grille et ; se trouve en particulier situé à la sortie de l’extrudeur ; Des moyens de chauffage et de refroidissement car le fourreau doit être régulé en température de 60 à 300°C ; Des moyens de pilotage de l’extrudeur tels que : un groupe d’entrainement composé d’un moteur réducteur et d’un diviseur de couple, qui fournissent la puissance mécanique nécessaire à la rotation des vis ; automates de pilotage qui permettent le suivi et la commande du procédé. Les paramètres pouvant être réglés sont : la vitesse de rotation des vis et la température de chaque fourreau.
La vitesse de groupe d’une onde de cisaillement dont les fréquences se situent dans l’intervalle est estimée comme suit :
Des valeurs typiques de vitesse de groupe des ondes de cisaillement sont comprises entre 0.5 m/s et 5.5 m/s pour des tissus mous tels que le foie.
Nous nous intéressons en particulier à deux valeurs du nombre d’onde : K -6 qui correspond à la valeur du nombre d’onde (en nombre de cycles par mètre) pour laquelle l’atténuation du filtre est égale à 6 dB, K -30 qui correspond à la valeur du nombre d’onde (en nombre de cycles par mètre) pour laquelle l’atténuation du filtre est égale à 30 dB.
A titre indicatif, on rappelle que le « nombre d’onde » (également connu sous le nom de « répétence », ou « repetency » en anglais) est une grandeur proportionnelle à l'inverse de la longueur d'onde. Le « nombre d’onde » est l’analogue, dans l’espace, de la fréquence temporelle et caractérise la propagation d’une onde dans l’espace, comme le fait la fréquence temporelle dans le temps.
L’atténuation mentionnée ci-dessus est calculée en fonction de la valeur du gain du filtre dans la bande passante comme suit :
où : H est l’amplitude de la réponse fréquentielle du filtre d’intérêt et G H est une quantité représentative du gain du filtre dans la bande passante.
Cette quantité peut être par exemple le maximum de la valeur absolue de la réponse fréquentielle dans la bande passante ou bien la valeur moyenne de la valeur absolue de la réponse fréquentielle dans la bande passante.
Associées à ces deux valeurs, nous définissons le coefficient de raideur de la réponse du filtre passe-haut comme ceci :
Ce coefficient de raideur caractérise la pente moyenne de la réponse fréquentielle du filtre entre ces deux valeurs puisque nous avons :
A plus haut niveau, il peut être vu comme quantificateur de l’efficacité du filtre passe-haut.
Ce filtre est très générique et est réalisable par l’homme du métier en utilisant des outils de synthèse de filtre à réponse impulsionnelle finie, comme les fonctions « firwin » et « firwin2 » de la librairie « scipy signal processing » du langage de programmation Python.
Avantageusement, le coefficient de raideur du filtre est choisi afin d’obtenir une efficience suffisante du filtre. Par exemple, la valeur du coefficient de raideur peut être choisi inférieur à 4.5.
Un filtre passe-haut de ce type est réalisable par l’homme du métier en construisant un filtre FIR à distorsion de phase. Un exemple de code est donné ci-dessous pour le cas d’une onde de cisaillement dont la fréquence de groupe est supposée à 50Hz.
Nous définissons un filtre à réponse impulsionnelle finie de 2.5 cm de long.
Module de puissance La présente invention concerne le domaine des modules de puissance. Elle concerne plus précisément les équipements électriques tels que les onduleurs, les chargeurs embarqués, les convertisseurs DC-DC munis de modules de puissance et associés à une machine électrique, par exemple un moteur de véhicule électrique ou hybride.
ETAT DE LA TECHNIQUE Dans le cas des équipements électriques tels que des onduleurs, des chargeurs embarqués ou des convertisseurs DC-DC, il est connu de relier une source de tension, par exemple une source de tension continue à une machine électrique, par exemple une machine électrique tournante, par le biais de modules de puissance, dont le rôle est de commander en toute sécurité la nature et la quantité d’énergie électrique transférées de la source d’énergie vers la machine électrique et vice-versa.
Par « module électronique de puissance », on entend un ensemble comprenant des composants par lesquels passe de l’énergie alimentant la machine électrique, notamment destinés à transformer le courant continu en courants alternatifs ou vice-versa. Ces composants peuvent comprendre des interrupteurs électroniques, tels que par exemple des transistors semi-conducteurs, agencés en circuit électrique pour permettre un passage commandé d’énergie électrique entre une batterie d’alimentation et la machine électrique. En particulier, les composants sont des puces semi-conductrices nues pour lesquelles on réalise une encapsulation. Autrement dit, un module électronique de puissance est un ensemble comprenant une pluralité de puces semi-conductrices formant un circuit électrique encapsulées dans un même boîtier.
Au sein d’un module de puissance, il est connu d’utiliser des connecteurs électriques, ou « leadframes » pour l’homme du métier, consistant généralement en des conducteurs électriques plats, formés le plus souvent à partir de cuivre, que l’on associe à des interrupteurs commandables à semi-conducteurs, comme des interrupteurs à transistor tel qu’un transistor à effet de champ à grille métal-oxyde (de l’anglais « Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor » également désigné par l’acronyme MOSFET) ou bien un transistor à effet de champ à grille métal-oxyde avec un substrat silicium (de l’anglais « Silicon Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor » également désigné par l’acronyme Si MOSFET) ou bien un transistor à effet de champ à grille métal-oxyde avec un substrat au carbure de silicium (de l’anglais « Silicon Carbide Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor » également désigné par l’acronyme SiC MOSFET) ou bien un transistor bipolaire à grille isolée (de l’anglais « Insulated Gate Bipolar Transistor » également désigné par l’acronyme IGBT) ou bien un transistor à effet de champ au nitrure de gallium (de l’anglais « Gallium Nitride Field Effect Transistor » également désigné par l’acronyme GaN FET.
De tels semi-conducteurs sont assemblés et pilotés ensemble de façon synchronisée pour réduire les pertes par commutation au sein du module de puissance. Néanmoins, l’architecture globale actuelle des modules de puissance connus présente des limites, que cela soit du point de vue du rendement énergétique, de l’encombrement du module, ou bien de la souplesse du pilotage des semi-conducteurs d’un tel module.
L’invention proposée vise à résoudre les inconvénients de la technique en proposant une architecture de module de puissance limitant les pertes énergétiques par commutation et par conduction, favorisant le pilotage des semi-conducteurs et présentant une meilleure compacité.