INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
L’intérêt d’un dispositif 3 à émission de surface est double. Dans un premier temps, il est possible d’émettre un rayonnement selon une direction hors plan. C’est-à-dire, dans le cas des et , hors du plan {X ; Y}. Par exemple selon la direction Z. Le dispositif 3 permet également d’émettre un rayonnement par une surface (la face dite « émettrice ») qui présente une aire plus grande qu’un bord. La face émettrice présente généralement une aire conséquente et permet d’obtenir un rayonnement électromagnétique homogène spatialement, surtout en champ proche. Il est donc avantageux de recourir à ce type de dispositif pour injecter un rayonnement électromagnétique dans le résonateur 21 et exciter efficacement l’espèce ciblée dans le gaz.
Le dispositif 3 est configuré pour émettre par une face 3b que l’on nommera « face émettrice ». Le rayonnement électromagnétique issu de la face émettrice 3b est sensiblement perpendiculaire à la face émettrice 3b. Par sensiblement perpendiculaire, on entend que le rayonnement présente, avec la face émettrice 3b, un angle supérieur ou égal à 30° (c’est-à-dire compris entre 30° et 90°).
Afin de réaliser l’injection du rayonnement électromagnétique dans le résonateur 21 et en particulier dans la cavité 21a, le dispositif 3 à émission de surface est disposé sur la fenêtre 22. La face émettrice 3b du dispositif 3 à émission de surface est disposée directement au contact de la fenêtre 22a. De la sorte, le rayonnement électromagnétique émis par le dispositif 3 est directement transmis vers la cavité 21a. Le rayonnement émis peut alors exciter l’espèce ciblée présent dans le résonateur 21.
La présente, selon une vue en coupe, un mode de réalisation d’un dispositif 3 à émission de surface pouvant être mis en œuvre dans le système photoacoustique 1. Le dispositif 3 est représenté selon une coupe dans le plan {X ; Z}. La présente également un grossissement d’une portion 3’ dudit dispositif 3, dans le même plan.
Dans les modes A et B précités, quand l’algorithme de détection a terminé de traiter une vidéo (ou un session caméra), il propose d’archiver la liste des détections via un fichier texte, nommé de façon identique à la vidéo, et placé au même endroit (même répertoire). Dans le cas où il existait déjà un tel fichier, l’ancien est sauvegardé et indicé dans un sous répertoire « backup » (en français « sauvegarde »).
La montre la façon dont les suspicions de corps migrants CM peuvent être présentées aux opérateurs, sur un écran d’ordinateur.
Un certain nombre d’éléments d’interface, visibles sur la , facilitent la recherche et l’analyse des corps migrants.
Ces éléments d’interface sont les suivants :
a. Bouton « play/pause » (en français « lecture/pause »).
b. Boutons permettant d’avancer dans la vidéo ou de reculer d’une durée déterminée. La durée en question est indiquée dans le fichier de configuration.
c. Indicateur de temps dans la vidéo (le temps courant et le temps total sont affichés dans le cas où on est en relecture d’une vidéo, mais seul le temps courant est affiché en mode direct connecté à la caméra).
d. Barre de progression temporelle avec, à sa droite, un facteur multiplicateur de vitesse permettant de passer la vidéo en accéléré.
e. Indicateur de position temporelle dans la vidéo, qui peut être manipulé.
f. Groupes de détections (une détection = une barre verticale, un groupe de barres contiguës = un groupe de détections).
g. Une détection isolée (aspect typique d’un » faux positif »).
h. Filtre qui permet de filtrer les positions à afficher en fonction de leur niveau de confiance.
i. Navigation de groupe de détections en groupe de détections.
j. Zone d’affichage de la vidéo.
k. Indication de détection de corps migrant CM par le procédé, sous la forme d’un « rectangle englobant » + mention « CM » + niveau de confiance de la détection.
l. Accès aux paramètres (pour remplir le fichier de configuration).
Machine électrique avec refroidissement direct des passages radiaux dans le corps de stator La présente invention concerne le domaine des machines électriques et en particulier le refroidissement de ces machines électriques qui peuvent fonctionner en tant que moteur électrique ou en tant que générateur électrique. Les machines électriques de l’invention peuvent notamment être utilisées comme moteur électrique dans des applications de transport (automobile par exemple).
Une machine électrique comporte classiquement une partie fixe, le stator, et une partie mobile en rotation, le rotor, disposées sensiblement coaxialement l'une dans l'autre. Le rotor est généralement logé à l'intérieur du stator qui porte des bobinages électriques générant un champ magnétique permettant d'entraîner en rotation le rotor (fonctionnement en tant que moteur électrique). Le stator comprend généralement un corps de stator et des bobines qui entourent au moins partiellement le corps de stator.
Lors de leur fonctionnement, les machines électriques s’échauffent du fait des pertes électromagnétiques (pertes par effet Joule et pertes fer) et mécaniques. Cet échauffement nuit à leur fonctionnement et conduit à la dégradation de leurs performances. Par exemple, si le stator n’est pas refroidi (ou pas suffisamment refroidi), la température du bobinage augmente, ce qui peut entraîner une baisse de la conductivité électrique du cuivre constituant les bobines et une diminution de la durée de vie du bobinage. Ainsi, une part importante de pertes des machines électriques (~20 à 30% pour des machines usuellement trouvées sur le marché et jusqu’à 70% sur les machines de courte longueur) sont des pertes joules dans les bobinages en cuivre ou aluminium positionnées au niveau du stator. Ces pertes diminuent les performances des machines par la limitation de la température maximale des matériaux, que ce soit pour un fonctionnement en pic de puissance et en fonctionnement en continu.
La résistance électrique du cuivre augmentant avec la température, il y a également une perte de rendement et un accroissement des pertes sous forme de chaleur. Les divers composants électromagnétiques d’une machine électrique, ainsi que certains matériaux isolants utilisés dans les pièces de la machine électrique, sont ainsi sensibles à l’échauffement produit en fonctionnement, et leur refroidissement est indispensable pour dissiper la chaleur produite, afin de conserver un bon rendement de la machine, d’assurer une répétabilité de ses performances, d’allonger sa durée de vie et de limiter la maintenance.
Dans le système de refroidissement conventionnel des moteurs électriques, le liquide circule dans une « chemise » en contact avec le stator et le flux thermique transite par conduction / convection de proche en proche du cuivre, au fer stator puis à la chemise avant de terminer par convection dans le liquide caloporteur. De plus, un isolant électrique et thermique est généralement placé dans l’encoche du stator pour éviter de détériorer l’isolant du cuivre au contact du fer. Cet isolant électrique et thermique génère une résistance thermique supplémentaire entre le cuivre et le fer.
Cette solution refroidit bien le stator grâce au contact solide entre le stator et la chemise, mais les bobines situées dans les encoches du stator sont essentiellement en contact avec l’air interne de la machine, ce qui ne permet pas d’évacuer facilement la chaleur des bobines. Il se crée alors des points chauds limitant à la fois :
- Le rendement (car les pertes évoluent avec la température du cuivre) ;
- La densité de couple générée par la machine par la limitation de la densité de courant surfacique dans les encoches.
Une variante est la circulation du fluide caloporteur dans des canaux dans le corps de stator supprimant ainsi la chemise. Cette variante est notamment décrite dans la demande de brevet FR 21/07,709. Cependant, le fluide caloporteur circule au sein d’un tube inséré dans le corps de stator et la paroi de ce tube crée une résistance thermique. De plus, le cœur de l’encoche reste une zone de concentration de chaleur. Le cœur de l’encoche peut être défini par des conducteurs en cuivre.
Le refroidissement direct par huile (dripping ou jet) est une solution efficace pour évacuer les calories notamment dans les zones d’impact des jets qui concernent principalement les têtes de bobines. Cependant, cette solution ne permet pas d’évacuer la chaleur des bobines, de manière homogène, au niveau des encoches car l’huile ne peut pas ou peut difficilement atteindre cette zone. En effet, le refroidissement est important au niveau de l’impact de l’huile sur les conducteurs mais il est faible loin de la zone d’impact.
Enfin, un tel refroidissement par huile nécessite un système de pompage et d’échange avec l’environnement ambiant, ce qui est donc complexe et coûteux.
Michael Galea, Chris Gerada, Tsarafidy Raminosoa, and Patrick Wheeler, 2012. A Thermal Improvement Technique for the Phase Windings of Electrical Machines. IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRY APPLICATIONS, VOL. 48, NO. 1, JANUARY/FEBRUARY 2012 décrit une solution de refroidissement dans l’encoche du stator (« heat path » signifiant chemin de chaleur). Cette solution consiste à introduire un élément conducteur thermique dans l’encoche de manière à conduire la chaleur du cœur de l’encoche vers le fer magnétique du corps de stator. Toutefois, la performance thermique de cette solution dépend majoritairement de la qualité de contact du conducteur avec le fond de l’encoche ou tout autre partie de l’encoche. Dès que la résistance de contact due à la mise en œuvre apparaît, le gain obtenu devient négligeable. Or, la qualité de ce contact est difficile à mettre en œuvre car elle nécessite un positionnement précis et un maintien ‘’en pression’’ pour le contact alors que les bobines sont à positionner dans cet espace. De plus, dans cette solution, la chaleur est évacuée depuis le cœur de l’encoche en passant par l’élément conducteur, puis par le corps de stator par contact entre l’élément conducteur et le corps de stator (contact de mauvaise qualité par nature comme expliqué précédemment), puis par contact entre le corps de stator et la chemise externe et enfin par le fluide caloporteur. Or, le fer du corps de stator n’est pas un bon conducteur thermique. De ce fait, le refroidissement du cœur de l’encoche n’est pas satisfaisant dans cette solution. En outre, sa mise en œuvre est complexe.
Le problème technique que l’on souhaite résoudre consiste à améliorer l’évacuation de la chaleur en la captant au plus près des bobines et notamment au cœur de l’encoche, dans les encoches du corps de stator, pour améliorer le rendement énergétique de la machine et augmenter sa durée de vie, et de manière à augmenter la densité de couple massique de la machine à moindre coût vis-à-vis des solutions existantes plus complexes.
L’invention concerne une machine électrique comprenant un stator s’étendant selon un axe longitudinal, un carter et deux flasques, lesdits deux flasques étant agencés respectivement aux extrémités longitudinales dudit carter et formant avec ledit carter une enveloppe extérieure de ladite machine électrique, ledit stator comprenant un corps de stator et des bobines, le corps de stator comprenant une multiplicité de passages radiaux disposés circonférentiellement et s’étendant sur toute la longueur longitudinale du corps de stator pour le passage des bobines dans les passages radiaux. De plus, la machine électrique comprend au moins un guide thermique dans au moins un passage radial, le guide thermique comprenant une plaque s’étendant sur toute la longueur longitudinale du corps de stator et orientée sensiblement radialement, et deux extensions fixées longitudinalement de part et d’autre de la plaque, au niveau de la périphérie radiale externe de la plaque, les extensions étant en contact du carter et/ou des flasques.
Le dispositif 3 est remarquable d’autre part en ce que le réseau de diffraction 32 est réfléchissant et en ce qu’il présente un ordre de diffraction, selon la première direction X, supérieur ou égal à deux. Par réfléchissant, on entend qu’au moins 50 % du champ est réfléchi par le réseau de diffraction 32. L’ordre de diffraction supérieur ou égal à deux selon la direction X implique que le champ généré par la région active se propageant selon la première direction X, se couple au réseau de diffraction 32 et induit une composante du champ qui se propage hors du plan P, c’est-à-dire selon +Z et/ou -Z. Puisque le réseau de diffraction 32 réfléchit la composante du champ se propageant selon +Z, ladite composante du champ est donc orientée vers la deuxième face 31b. Le dispositif 3 peut donc réaliser une émission par la deuxième face 31b. La deuxième face 31b du guide d’onde 31 coïncide donc avec la face émettrice 3b du dispositif 3.
Avantageusement, le réseau de diffraction 32 comprend une structure périodique 321. La structure périodique 321 est par exemple une couche s’étendant sur la première face 31a du guide d’onde 31. Couplée avec le champ émis par la région active 310, elle induit les effets de diffraction. Le taux de couplage entre le champ et le réseau de diffraction 32 est avantageusement compris entre 10 cm -1 et 100 cm -1 .
La structure périodique 321 comprend par exemple des premières portions 3211 et des deuxièmes portions 3212. Ces premières et deuxièmes portions 3211, 3212 sont agencées périodiquement et forment une alternance selon la première direction X et selon la deuxième direction Y le cas échéant.
Par exemple, les premières et deuxièmes portions 3211, 3212 peuvent être des lignes, orientées selon la deuxième direction Y. Lesdites lignes sont agencées les unes à côtés des autres selon la première direction X de manière à former une alternance selon la première direction X. Autrement dit, elles forment deux peignes imbriqués l’un dans l’autre. La illustre cet exemple.
Selon un autre exemple, les premières portions 3211 sont des plots agencés selon un maillage rectangulaire. Par exemple, les deuxièmes portions 3212 sont des tores entourant chaque plot 3211 et remplissant l’espace entre les plots 3211. Selon une variante de cet exemple, les plots 3211 peuvent présenter une forme elliptique, présentant une grande longueur selon la première direction X et une petite longueur selon la deuxième direction Y ou inversement.
Les premières portions 3211 sont constituées d’un premier matériau semiconducteur présentant un premier indice optique. Le premier matériau semiconducteur est par exemple un matériau semiconducteur de type III-V, tel que l’InP. Il peut également s’agit du même matériau que le revêtement supérieur 311. Les deuxièmes portions 3212 sont constituées d’un deuxième matériau ou d’un métal. Le deuxième matériau peut être un autre matériau semiconducteur ou un gaz, tel que de l’air. Dans ce cas il présente un deuxième indice optique différent du premier indice optique.
Le réseau de diffraction 32 présente avantageusement, selon la première direction X, un ordre de diffraction unique. C’est-à-dire que la période (ou « pas ») avec laquelle sont agencées les premières portions 3211 est constante sur toute la longueur du réseau 12. Les premières portions 3211 présentent alors avantageusement toutes une même largeur , mesurée selon la première direction X. Les deuxièmes portions 3212, séparant les premières portions 3211, peuvent également présenter une même largeur , également mesurée selon la première direction X. La période d’agencement des premières portions 3211, qui correspond à la période du réseau de diffraction 32 selon la première direction X est donc égale à . Un ordre de diffraction unique signifie que la période est constante, à +/- 10% près, sur toute la longueur du réseau de diffraction.
La région active 310 est préférentiellement configurée pour émettre dans la gamme infrarouge, c’est-à-dire dans une gamme [0,8 µm ; 20 µm] ou préférentiellement [4 µm ; 12 µm]. De telles longueurs d’onde impliquent une période du réseau 12 de l’ordre du micromètre au moins. Un réseau de diffraction 32 applicable au spectre infrarouge est également plus simple à réaliser qu’un réseau présentant une période bien inférieure (par exemple dans le spectre bleu ou ultraviolet). D’autre part, ce type de gamme se prête avantageusement à la mesure ou la détection photoacoustique. De plus, une grande famille de matériaux semiconducteur est transparent au rayonnement infrarouge.
Le réseau de diffraction 32 comprend également une couche métallique 322 qui s’étend sur la structure périodique 321 et préférentiellement sur toute la structure périodique 321. Elle est par exemple constituée de Ti ou Au. L’effet réfléchissant du réseau de diffraction 32 peut d’ailleurs être fourni par la couche métallique 322 s’étendant sur la structure périodique 321. La couche métallique peut empêcher la transmission du champ à travers le réseau de diffraction 32. La couche métallique 12 s'étend notamment sur chaque première portion 3211 de la structure périodique 321. De la sorte elle empêche la transmission du champ à travers les premières portions 3211.
Le mode de réalisation de la illustre une couche métallique 322 continue et qui s'étend selon la première direction X. Alternativement la couche métallique 322 peut être discontinue et comprendre une pluralité de portions. Chaque portion s'étend donc avantageusement sur chaque première portion 3211 de la structure périodique 3211. Si par exemple les premières portions 3211 de la structure de la structure périodique 321 sont alignées selon la deuxième direction Y, alors la couche métallique 322 comprendra une pluralité de portions s’étendant également selon la deuxième direction Y, une portion de la couche métallique s’étendant sur une surface supérieure d’une première portion 3211.
La couche métallique 322 peut également s’étendre au-delà de la structure périodique 321 car elle peut également être utilisée en tant qu’électrode de contact du dispositif 3. Elle peut permettre d’appliquer un champ électrique de manière uniforme sur la région active 310 afin d’injecter des porteurs dans la région active 310. Les porteurs peuvent se désexciter en émettant des photons dans la région active 310.
La couche métallique 322 permet également d’améliorer le confinement du champ dans le guide d’onde 31 grâce à l’interaction plasmonique du champ avec le métal.
Selon une variante, le réseau de diffraction 32 peut être configuré de sorte qu’il présente, selon la deuxième direction Y, perpendiculaire à la première direction X, un ordre supérieur ou égal à deux également. Ainsi le champ se propageant selon la deuxième direction Y, se couple également au réseau de diffraction et induit une composante du champ qui se propage également hors du plan P, c’est-à-dire selon +Z et/ou -Z. Cette variante peut être obtenue lorsque les premières portions 3211 de la structure périodique 321 sont des plots agencés selon un maillage rectangulaire. Cette variante est avantageuse lorsque la largeur et la longueur de la région active (et donc du réseau de diffraction) sont sensiblement égales, par exemple à 20 % près. En revanche, si la longueur de la région active 310 est très supérieure à sa largeur, par exemple 20 fois supérieure à sa largeur (guide de type « ridge »), il est préférable que le réseau de diffraction 32 ne présente un ordre que selon la première direction X et aucun ordre selon la deuxième direction Y. En d’autres termes, les premières portions 3211 de la structure périodique 321 peuvent être des lignes alignées selon la deuxième direction Y et réparties selon la première direction X.
S’il y a lieu, le réseau de diffraction 32 peut également présenter, selon la deuxième direction Y, un ordre de diffraction unique. Les périodes d’agencement des premières et deuxièmes portions selon les premières et deuxièmes directions X et Y sont alors constantes dans les deux directions. Elles peuvent toutefois être différentes, de sorte que l’ordre selon la première direction X soit différent de l’ordre selon la deuxième direction Y.
Le confinement latéral du champ peut également être apportés par des revêtements conducteurs s’étendant sur les flancs du guide d’onde 31. Le guide d’onde 31 est, par exemple, délimité par un premier flanc et un deuxième flanc, opposés l’un à l’autre. Les premier et deuxième flancs sont par exemple sensiblement perpendiculaires à la deuxième direction Y. On parle alors de « flancs latéraux » ou « facettes latérales ». Le dispositif 3 comprend des première et deuxième couches conductrices qui s’étendent respectivement sur les premier et deuxième flancs. Les couches conductrices sont par exemple des couches métalliques en Ti ou Au, s’étendant perpendiculairement au plan P. Elles forment une cavité selon la deuxième direction Y de propagation et permettent de confiner le champ selon la deuxième direction Y.
Afin d’éviter un court-circuit au sein du guide d’onde (par exemple un court-circuit du revêtement supérieur 311 avec le revêtement inférieur 312), le dispositif 3 comprend avantageusement des espaceurs électriquement isolant. Il s’agit par exemple de couches diélectriques. Chaque espaceur est par exemple disposé sur les flancs latéraux, entre les couches conductrices et les flancs latéraux.
Globalement, ce procédé permet d’analyser en temps réel et/ou en temps différé, le flux vidéo d’une caméra qui est pilotée en direction de l’assemblage combustible 1 pour y détecter des corps migrants CM et les présenter aux opérateurs en charge de différentes façons.
Le procédé peut être appliqué à chacune des étapes d’inspection. Par l’expression « une caméra pilotée en direction », on entend que ladite caméra est fixe et qu’elle zoome et met en œuvre des rotations dirigées vers l’assemblage.
Dans le cas de l’utilisation en temps réel par l’opérateur qui manipule la caméra, le procédé génère une « alerte », notamment visuelle sur le flux vidéo en utilisant un algorithme de détection afin de signifier qu’il a détecté « quelque chose » à « tel endroit », de sorte que l’opérateur y porte son attention et décide éventuellement d’aller examiner cette zone plus spécifiquement. Il est également possible de générer un autre type d’alerte, tel qu’une alerte sonore.
Il peut permettre également la génération automatique d’un rapport d’inspection.
À la sortie de cette étape, on dispose alors de la vidéo brute d’inspection, d’un fichier qui rassemble les détections effectuées par l’algorithme, et du rapport d’inspection de l’opérateur.
Cela correspond à l’étape E1 représentée à la annexée.
Dans le cas d’utilisations en temps différé, par exemple à destination d’une seconde étape immédiate (aussitôt que le premier opérateur a terminé son inspection) d’inspection indépendante par un second opérateur, comme c’est le cas dans plusieurs centrales nucléaires, et à destination de la dernière étape de réexamen des vidéos pour le lever de doute et la décision d’intervenir ou pas pour retirer le CM, le fichier vidéo de l’inspection accompagné du fichier des détections générés à l’étape précédente sont fournis et sont utilisés par le procédé pour présenter les mêmes assistances qu’au premier opérateur, mais en indiquant en plus, dans la barre de progression temporelle de la vidéo, les instants auxquels des corps migrants sont suspectés d’être présents par le programme. Cela correspond à l’étape E2 de la .
Enfin, un troisième et dernier opérateur, chargé d’un dernier visionnage avec pour support les rapports des deux premiers opérateurs, et avec pour objectif de décider des actions à mener, pourra également bénéficier des détections de l’algorithme dans sa revue, notamment de la fonctionnalité qui permet de se rendre directement aux instants de la vidéo où le corps migrant est vu. Ceci correspond à l’étape E3 de la .
La « levée de doute » par ce dernier opérateur est sur le chemin critique de l’arrêt de tranche. Le chemin critique est l’entrée dans un rétro-calendrier compté à partir d’une date préalablement fixée d’un événement futur – par exemple la divergence du réacteur- de sorte que tout retard antérieur à cet évènement conduira à son décalage dans le temps, avec des conséquences pénalisantes pour l’exploitation (défaut de production, etc.).