INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Le profil d’enrichissement illustré sur la diffère de celui de la en ce que l’augmentation entre l’enrichissement proximal E PROX et le plateau d’enrichissement maximal E MAX est graduelle, ici avec deux paliers intermédiaires, et en ce que la diminution entre le plateau d’enrichissement maximal E MAX et l’enrichissement distal E DIST est graduelle, ici avec deux paliers intermédiaires.
Le profil d’enrichissement ne présente pas nécessairement un plateau d’enrichissement maximal dans la couche intermédiaire 22.
Le profil d’enrichissement peut augmenter dans la couche intermédiaire 22 de l’enrichissement proximal E PROX jusqu’à l’enrichissement maximal E MAX et/ou diminuer de l’enrichissement maximal E MAX à l’enrichissement distal E DIST , en présentant une zone d’enrichissement élevé dans laquelle l’enrichissement est strictement supérieur à l’enrichissement proximal E PROX et/ou à l’enrichissement distal E DIST.
Dans un exemple de réalisation illustré sur la , l’enrichissement est maximal à l’interface entre la couche proximale 20 et la couche intermédiaire 22 puis diminue progressivement jusqu’à l’interface entre la couche intermédiaire 22 et la couche distale 24.
L’enrichissement diminue ici continument, et en particulier linéairement, jusqu’à l’interface entre la couche intermédiaire 22 et la couche distale 24. En variante, l’enrichissement diminue graduellement jusqu’à l’interface entre la couche intermédiaire 22 et la couche distale 24.
Dans une variante, l’enrichissement maximal E MAX est atteint à proximité de l’interface entre la couche intermédiaire 22 et la couche distale 24, avec une variation continue ou discontinue et/ou graduelle entre l’enrichissement proximal E PROX à l’enrichissement maximal E MAX , de préférence sur une faible épaisseur, par exemple une épaisseur comprise entre 50 µm et 500 µm.
L’enrichissement à l’interface entre la couche intermédiaire 22 et la couche distale 24 est ici strictement supérieur à l’enrichissement distal E DIST . L’enrichissement présente un saut non continu à l’interface entre la couche intermédiaire 22 et la couche distale 24.
En variante, comme illustré en traits mixtes sur le , l’enrichissement diminue dans la couche intermédiaire 22 jusqu’à atteindre l’enrichissement distale E DIST à l’interface entre la couche intermédiaire 22 et la couche distale 24.
La couche intermédiaire 22 présente dans ce cas une zone d’enrichissement élevé suivie d’une zone de transition entre la zone d’enrichissement élevé et la couche distale 24.
L’invention n’est pas limitée aux exemples de réalisation décrits ci-dessus et illustrés sur les Figures 3 à 6, d’autres exemples de réalisation étant envisageables, en particulier des combinaisons des exemples de réalisation des Figures 3 à 6.
Dans un exemple de réalisation, l’enrichissement présente dans la couche intermédiaire 22 une augmentation continue et/ou graduelle entre l’enrichissement proximal E PROX et l’enrichissement maximal E MAX , puis un plateau à l’enrichissement maximal E MAX jusqu’à l’interface entre la couche intermédiaire 22 et la couche distale 24 où l’enrichissement présente un saut discontinu entre l’enrichissement maximal E MAX et l’enrichissement distal E DIST (sans diminution continue ou graduelle entre l’enrichissement maximal E MAX et l’enrichissement distal E DIST ).
Dans un exemple de réalisation, l’enrichissement présente un saut discontinu à l’interface entre la couche distale 20 et la couche intermédiaire 22 entre l’enrichissement proximal E PROX et l’enrichissement maximal E MAX , puis un plateau à l’enrichissement maximal E MAX puis une diminution continue et/ou graduelle entre l’enrichissement maximal E MAX et l’enrichissement distal E DIST .
Par ailleurs, il est possible de combiner une augmentation continue avec une diminution non continue et une augmentation non continue avec une diminution continue.
Dans un exemple de réalisation dans lequel l’enrichissement E présente une augmentation graduelle non continue entre l’enrichissement proximal E PROX et l’enrichissement maximal E MAX et une diminution continue entre l’enrichissement maximal E MAX et l’enrichissement distal E DIST .
Dans un exemple de réalisation, l’enrichissement E présente une augmentation continue entre l’enrichissement proximal E PROX et l’enrichissement maximal E MAX et une diminution graduelle non continue entre l’enrichissement maximal E MAX et l’enrichissement distal E DIST .
De tels secteurs de stator élémentaires distincts pour les phases permet d’augmenter le nombre de pôles d’une machine électrique tournante à flux axial sans réduire la largeur des dents du stator. Des dents de stator plus larges permettent de faciliter le bobinage du stator. Il est ainsi possible de faciliter la fabrication du stator et donc de réduire son coût. De plus, de tels secteurs de stator élémentaires distincts permettent une réduction des sous-harmoniques.
Selon une caractéristique supplémentaire de l’invention, le premier secteur d’extrémité et/ou le deuxième secteur d’extrémité comprennent un empilement radial de tôles, notamment un empilement radial de tôles planes.
Selon une caractéristique supplémentaire de l’invention, la deuxième zone de contact est une deuxième liaison par complémentarité de formes permettant un maintien entre le premier secteur de noyau d’extrémité et le secteur de noyau élémentaire adjacent au premier secteur de noyau d’extrémité dans la direction circonférentielle et dans la direction axiale et permettant un coulissement dans la direction radiale entre le premier secteur de noyau d’extrémité et le secteur de noyau élémentaire adjacent au premier secteur de noyau d’extrémité, la deuxième liaison par complémentarité de forme étant notamment une liaison à queue d’aronde ou une liaison en forme de T ou une liaison à glissière cylindrique.
Une telle deuxième liaison par complémentarité de formes permet un bon maintien circonférentiel entre le premier secteur de noyau d’extrémité et le secteur de noyau élémentaire adjacent. Le positionnement des dents du stator est ainsi plus précis et les performances de la machine électrique tournante à flux axiales sont améliorées.
Selon une caractéristique supplémentaire de l’invention, la troisième zone de contact est une troisième liaison par complémentarité de formes permettant un maintien entre le deuxième secteur de noyau d’extrémité et le secteur de noyau élémentaire adjacent au deuxième secteur de noyau d’extrémité dans la direction circonférentielle et dans la direction axiale et permettant un coulissement dans la direction radiale entre le deuxième secteur de noyau d’extrémité et le secteur de noyau élémentaire adjacent au deuxième secteur de noyau d’extrémité, la troisième liaison par complémentarité de forme étant notamment une liaison à queue d’aronde ou une liaison en forme de T ou une liaison à glissière cylindrique.
Une telle troisième liaison par complémentarité de formes permet un bon maintien circonférentiel entre le deuxième secteur de noyau d’extrémité et le secteur de noyau élémentaire adjacent. Le positionnement des dents du stator est ainsi plus précis et les performances de la machine électrique tournante à flux axiales sont améliorées.
Selon une caractéristique supplémentaire de l’invention, le premier secteur de noyau d’extrémité et le deuxième secteur de noyau d’extrémité de deux secteurs de stator élémentaires adjacents sont séparés par une barrière de flux, notamment une barrière de flux réalisée dans un matériau amagnétique, notamment une barrière de flux réalisée dans un matériau plastique.
Une telle barrière de flux permet de limiter les fuites magnétiques entre les secteurs de stator élémentaires. Les performances de la machine électrique tournante à flux axial sont ainsi augmentées.
Selon une caractéristique supplémentaire de l’invention, les premiers secteurs de noyau d’extrémité et les deuxièmes secteurs de noyau d’extrémité comprennent une surface radialement externe et une surface radialement interne, la surface radialement externe des premiers secteur de noyau d’extrémité et des deuxièmes secteurs de noyau d’extrémité étant en contact la couronne externe et la surface radialement interne des premiers secteur de noyau d’extrémité et des deuxièmes secteurs de noyau d’extrémité étant en contact avec la couronne interne. Avec une telle barrière de flux, les dimensions de la barrière de flux peuvent être ajustées en fonction des dimensions réelles des secteurs de noyau élémentaires, des premiers secteurs de noyau d’extrémité et des deuxièmes secteurs de noyau d’extrémité. Les tolérances dimensionnelles sur les secteurs de noyau élémentaires, les premiers secteurs de noyau d’extrémité et les deuxièmes secteurs de noyau d’extrémité peuvent être augmentées. L’assemblage du stator est ainsi facilité et le coût du stator est réduit.
L’utilisation d’une telle couronne externe et d’une telle couronne interne permet un bon positionnement radial des premiers secteurs de noyau d’extrémité et des deuxièmes secteurs de noyau d’extrémité. Il est ainsi possible d’améliorer le positionnement relatif entre des pôles de rotor et les dents du stator. Les performances de la machine électrique sont donc améliorées.
Selon une caractéristique supplémentaire de l’invention, les barrières de flux sont formées de matière avec la couronne externe et/ou la couronne interne.
L’invention porte également sur une machine électrique tournante à flux axial comprenant : - un stator (2) selon l’une des revendications précédentes, - un rotor (3) faisant face axialement au stator (2).
- la représente une vue schématique partielle d’une machine électrique tournante à flux axial comprenant un stator selon un premier mode de réalisation de l’invention,
- la représente une vue schématique partielle éclatée de la machine électrique tournante à flux axial de la ,
- la représente une vue schématique partielle éclatée du stator selon le premier mode de réalisation de l’invention,
- la représente une vue schématique partielle du stator de la ,
- la représente une vue schématique partielle d’un stator selon un deuxième mode de réalisation de l’invention,
La représente une vue partielle schématique d’une machine électrique tournante 1 à flux axial comprenant un stator 2 et un rotor 3 faisant face axialement au stator 2 et ayant un axe de rotation A. La machine électrique tournante 1 à flux axial comprend par exemple deux rotors 3. Les deux rotors 3 sont par exemple de part et d’autre du stator dans la direction axiale. Chacun des rotors peut comprendre un deuxième nombre de paires de pôles. Par exemple, le deuxième nombre de paires de pôles est égal à dix.
La représente une vue schématique partielle éclatée de la machine électrique tournante à flux axial de la . Le stator 2 comprend des secteurs de noyau élémentaires 4, chaque secteur de noyau élémentaire 4 formant des dents 5 aptes à interagir avec le rotor 3. Chaque secteur de noyau élémentaire 4 comprend une première culasse 5 et un premier corps 6. Le premier corps 6 s’étend axialement entre un premier côté 7 et un deuxième côté 8 du secteur de noyau élémentaire 4. La première culasse 5 s’étend à partir du premier corps 6 et a un axe orthoradial,
Les secteurs de noyau élémentaires 4 peuvent comprendre un empilement radial de tôles, notamment un empilement radial de tôles planes. Dans les modes de réalisation représentés sur les figures, les secteurs de noyau élémentaires 4 comprennent un tel empilement radial de tôles planes.
Dans un autre mode de réalisation non représenté, les secteurs de noyau élémentaires sont réalisés dans matériaux composites magnétiques doux (SMC ou Soft Magnetic Composite en anglais).
Le stator 2 comprend également des enroulements élémentaires 9. Les enroulements élémentaires 9 sont chacun enroulé autour de la première culasse 5 d’un secteur de noyau élémentaire 4 selon l’axe orthoradial de la première culasse 5. Les enroulements élémentaires 9 s’étendent selon l’axe orthoradial entre une première extrémité 10 de l’enroulement élémentaire 9 et une deuxième extrémité 11 de l’enroulement élémentaire 9, la première extrémité 10 de l’enroulement élémentaire 9 faisant face au premier corps 6 du secteur de noyau élémentaire 4 sur lequel est enroulé l’enroulement élémentaire.
Deux secteurs de noyau élémentaires 4 adjacents sont en contact dans une première zone de contact 12 située circonférentiellement au niveau de la deuxième extrémité 11 de l’enroulement 9 ou circonférentiellement distante de l’enroulement 9.
Les secteurs de noyau élémentaires 4 peuvent comprendre chacun un premier pied de dent 13 s’étendant circonférentiellement à partir du premier corps 6 sur le premier côté du secteur de noyau élémentaire 4. Un premier espace d’encoche 14 ainsi formé entre le premier pied de dent 13 et le secteur de noyau élémentaire 4 adjacent au premier pied de dent 13.
Les secteurs de noyau élémentaires 4 peuvent également comprendre chacun un deuxième pied de dent 15 s’étendant circonférentiellement à partir du premier corps 6 dans un sens circonférentiellement opposé au premier pied de dent 13. L’espace d’encoche 14 est alors formé entre le premier pied de dent 13 et deuxième pied de dent 15 de deux secteurs de noyau élémentaires 4 adjacents.
Les secteurs de noyau élémentaires 4 peuvent aussi comprendre chacun deux premiers pieds de dent 13 s’étendant circonférentiellement à partir du premier corps 6 sur le premier côté 7 et le deuxième côté 8 du secteur de noyau élémentaire 4, des premiers espaces d’encoche 14 étant formés entre les premiers pieds de dent et le secteur de noyau élémentaire 4 adjacent aux premiers pieds de dent 13. Les modes de réalisation de l’invention représentés sur les figures comprennent deux rotors 3. De tels premiers pieds de dent font face à chacun des deux rotors 3.
Dans cette configuration illustrée , il est ainsi proposé un bon compromis en termes de performances opérationnelles et sécurité, car le grutier est en capacité d’ajuster la charge en effectuant simultanément un mouvement de levage ML et un mouvement de relevage MR, car il peut agir simultanément sur l’actionneur de levage (ici premier actionneur de travail 61) et sur l’actionneur de relevage de flèche (ici quatrième actionneur de travail 64), et donc le grutier peut piloter dans le plan horizontal en combinant ce deux mouvements MR, ML.
Eventuellement, dans le cas où le poids de la charge est proche de la limite de charge imposée par le constructeur de la grue à flèche relevable 200, et dans le but de sécuriser le pilotage de cette dernière, il est envisageable dans une variante de réalisation de l’invention de raccorder ensemble à un variateur commun 41 l’actionneur de levage et l’actionneur de relevage de flèche, et donc de grouper ensemble les deux mouvements MR, ML les plus aggravants/risqués.
Il est à noter que dans l’exemple de la , l’actionneur de translation peut être absent, et dans ce cas l’actionneur de relevage de flèche est seul raccordé au deuxième variateur de vitesse 42 sans le deuxième relais de répartition 52.
PROCEDE DE PROTECTION D’UN ORGANE DE LEVAGE CONTRE UNE SURCHARGE ET DISPOSITIF METTANT EN ŒUVRE CE PROCEDE Domaine de l’invention La présente invention se rapporte au domaine technique des organes de levage, et plus particulièrement des treuils, et encore plus spécifiquement des treuils embarqués sur des aéronefs et notamment des hélicoptères.
Art antérieur de la technique Un treuil est traditionnellement constitué d’au moins un tambour, également dénommé tambour de levage, associé à une cinématique assurant la rotation du tambour sur lui-même, afin de permettre l’enroulement et le déroulement d’un câble de levage, à l’extrémité duquel est fixée une charge.
L’une des problématiques auxquelles se heurte l’utilisation d’un tel treuil réside dans la sécurité à conférer au treuil et à la cinématique associée en cas de surcharge. Une telle surcharge peut résulter, notamment lorsque le treuil est embarqué sur un hélicoptère, de la chute d’un opérateur lié au treuil par le câble, de la prise de l’extrémité libre du câble de levage à un point fixe quelconque type arbre, pylône, etc.
En l’absence d’un dispositif de sécurité adapté, cette occurrence est susceptible d’affecter directement l’intégrité dudit opérateur, et/ou l’intégrité de l’hélicoptère et notamment d’engendrer sa chute avec les conséquences dramatiques associées.
On connaît de tels dispositifs de sécurité qui induisent, en cas de détection du dépassement d’une charge limite, le déroulement du câble. Ces dispositifs font traditionnellement appel à un système d’embrayage à friction, constitué d’un ou de plusieurs disques de friction et d’un ressort, ledit ressort étant taré à une valeur correspondant à la masse limite ou charge limite au-delà de laquelle on souhaite engendrer le déroulement du câble.
Ce faisant, lorsque la charge limite est atteinte, le ou les disques de friction n’adhèrent plus, par exemple au tambour, libérant la rotation de celui-ci et corollairement le déroulement du câble, avec en première approximation l’absence de forces de frottement autres que les simples forces de frottement de l’axe du tambour sur les roulements qui le reçoivent. Ainsi donc, aussi longtemps que la charge est supérieure à la valeur de tarage du ressort, la chaîne cinématique est libre. En revanche, lorsque le couple s’exerçant sur le tambour diminue, notamment en dessous du seuil défini par le tarage du ou des ressorts, l’adhérence du ou des disques de friction, qui existe toujours, revient et permet d’amortir, voire d’arrêter la chute de la charge.
Si un tel système permet d’assurer une certaine protection en cas de surcharge, la mise en œuvre d’un embrayage à friction est relativement sensible et complexe, et nécessite des contrôles périodiques afin d’assurer son bon fonctionnement en fonction de la charge limite que l’on souhaite imposer au système.
Ainsi, outre qu’un tel système manque de précision en termes de seuil de déclenchement en raison de la mise en œuvre de garnitures, d’environnement et de principe de fonctionnement, un défaut de tarage du ou des ressorts peut engendrer le risque de laisser tomber la charge librement, voire de ne pas se déclencher en cas de surcharge. Le contrôle de tels ressorts est donc déterminant pour optimiser la sécurité.
Par ailleurs, en raison du mode de fonctionnement d’un tel système, en cas de surcharge, la rupture de la chaîne cinématique peut entraîner le déroulement complet du câble sans pouvoir s’y opposer. Ce faisant, un tel système s’avère inefficace pour conserver l’intégrité d’un opérateur lié au treuil en cas de chute, ce dernier pouvant être sévèrement affecté en fin de course du déroulement du câble résultant de la décélération brutale de ladite chute, voire en cas de choc dudit opérateur avec le sol.
L’un des objectifs de la présente invention est de proposer un système plus fiable en termes de sécurité, en termes de réglage du seuil de déclenchement en cas de surcharge et également en termes de modularité dudit seuil de déclenchement du système en fonction des conditions d’opération du treuil et corollairement de l’hélicoptère au sein duquel ledit treuil est embarqué.
A cet effet, l’invention concerne tout d’abord un procédé de protection d’un organe de levage contre une surcharge, l’organe de levage comprenant un tambour de levage sur lequel vient s’enrouler un câble à l’extrémité duquel est fixée une charge, ledit tambour étant lié mécaniquement à un moteur électrique, notamment par un embrayage ou dispositif équivalent.
Ce procédé comprend au moins deux seuils distincts de fonctionnement : – un premier seuil, dont le dépassement engendre le fonctionnement en roue libre du tambour de levage par rapport à la chaine cinématique émanant du moteur ; – un second seuil, de valeur supérieure à celle correspondant à la charge nominale de l’organe de levage, mais de valeur inférieure à celle du premier seuil, engendrant le freinage de la rotation du tambour de levage et une tentative d’arrêt progressif de ladite rotation du tambour.
En d’autres termes et selon un premier aspect de l’invention, le procédé consiste tout d’abord à permettre une libre rotation du tambour selon le principe de la roue libre après le déclenchement du premier seuil, c’est-à-dire, lorsqu’un couple supérieur à une valeur déterminée s’exerce sur le tambour par le câble, puis, après déroulement en roue libre d’une partie du câble en raison de la surcharge ainsi exercée, à tenter un ralentissement voire l’arrêt de cette libre rotation du tambour de par l’effet du deuxième seuil, pour ainsi s’opposer au déroulement complet du câble dans l’éventualité de l’occurrence d’une surcharge.
Néanmoins, aucun de ces composants ne permet de protéger le réseau lorsque d’une surtension lente, générant une énergie importante dans le réseau, apparait.
Dès lors, afin de protéger le circuit lors d’une surtension lente, l’homme du métier peut décider d’ajouter au circuit une résistance commutée permettant d’absorber l’énergie générer. Néanmoins, ce composant génère également une surtension à l’ouverture.
Ainsi, il n’existe actuellement pas de composant permettant de composant une surtension rapide et une surtension lente et l’homme du métier se retrouve dans l’obligation d’ajouter plusieurs composants dans son réseau, ce qui n’est parfois pas envisageable lorsque l’espace disponible est faible.
L’invention vise à pallier tout ou partie des problèmes cités plus haut en proposant un dispositif de protection contre les surtensions rapides et les surtensions lentes qui ne génère pas de distorsion et ne réduit pas la puissance disponible du réseau électrique.
En outre, ce dispositif de protection se caractérise avantageusement par un temps de réaction faible, à savoir inférieur à la microseconde et sa capacité à écrêter les surtensions positives et négatives de façon indépendantes.
A cet effet, l’invention a pour objet un un dispositif de protection de surtension rapide et de surtension lente disposé en parallèle d’un canal de génération d’un courant alternatif, le dispositif de protection comprenant : Une première source de courant comprenant une entrée et une sortie, l’entrée de la première source de courant étant reliée à une première borne du canal de génération, Une deuxième source de courant comprenant une entrée et une sortie, l’entrée de la deuxième source de courant étant reliée à une deuxième borne du canal de génération, la sortie de la deuxième source de courant étant reliée à la sortie de la première source de courant.
Selon un aspect de l’invention, la première source de courant et/ou la deuxième source de courant sont configurées pour générer un courant proportionnel à une tension mesurable à la première source de courant ou à la deuxième source de courant.
Selon un aspect de l’invention, le dispositif de protection de surtension comprend un détecteur de surtension configuré pour détecter un niveau de surtension entre la première borne et la deuxième borne du canal de génération, le niveau de surtension étant une valeur de tension entre la première borne et la deuxième borne du canal de génération supérieure à une première valeur de tension seuil prédéfinie.
Selon un aspect de l’invention, la première source de courant comprend : un premier transistor, le premier transistor comprenant : une première borne reliée à la première borne du canal de génération, une deuxième borne reliée à la première borne du canal de génération, une troisième borne reliée à la deuxième source de courant, une première diode comprenant une cathode reliée à la première borne du premier transistor et une anode reliée à la troisième borne du premier transistor, une première résistance disposée entre la première borne du canal de génération et la deuxième borne du premier transistor et reliée au détecteur de surtension, un premier dispositif de régulation du courant relié au détecteur de surtension, disposé entre la première résistance et la deuxième borne du premier transistor et configuré pour limiter le courant traversant le premier transistor à une valeur de courant prédéfinie.