INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Le rotor a avantageusement un volume réduit, tout en fournissant une puissance thermique suffisante. Le rotor selon l’invention peut notamment être utilisé dans le domaine ferroviaire, sur ou sous un wagon. La question de l’encombrement est pour cette application cruciale.
La présente invention s’applique à un rotor de machine électrique tournante, ayant une vitesse de rotation notamment comprise entre 0 et 10 000 tours par minute par exemple, pour une puissance fournie entre 0 et 2 MW.
Le rotor peut comporter un arbre s’étendant selon l’axe de rotation, sur lequel est disposée une masse magnétique rotorique comportant les pôles saillants.
L’arbre peut être réalisé dans un matériau magnétique, ce qui permet d’améliorer les performances électromagnétiques du rotor.
En variante, le rotor comporte un arbre amagnétique. L’arbre peut être réalisé au moins en partie dans un matériau de la liste suivante, qui n’est pas limitative : acier, inox, titane ou tout autre matériau amagnétique.
Chaque bobine entoure le corps de pôle du pôle saillant correspondant. Chaque bobine peut comporter au moins un fil enroulé autour du pôle. Le fil peut être de section transversale en méplat, étant par exemple rectangulaire ou sensiblement rectangulaire. Le fil peut être en cuivre.
Une bobine peut être insérée dans chaque paire d’encoches. Les bobines du rotor peuvent être disposées dans les encoches de manière concentrée, i.e. chaque bobine peut être enroulée autour d’un seul pôle saillant du rotor. Les bobines peuvent être insérées séparément ou simultanément.
Les bobines d’un même pôle saillant du rotor peuvent être connectées en série ou en parallèle.
Les bobines comportent des conducteurs électriques. Les conducteurs électriques peuvent être en section transversale de forme circulaire, ou aplatie, mais préférentiellement polygonale, notamment rectangulaire. Cela permet une plus grande surface de contact avec une hypothétique cale.
Lorsque les conducteurs sont de section transversale circulaire, ils peuvent être disposés dans l’encoche selon un empilement hexagonal. Lorsque les conducteurs sont de section transversale aplatie, ils peuvent être disposés dans l’encoche en une ou plusieurs rangées. L’optimisation de l’empilement peut permettre de disposer dans les encoches une plus grande quantité de conducteurs électriques, et parallèlement de diminuer la surface utile de l’encoche, donc d’obtenir ainsi un rotor de plus grande puissance, à volume constant. Une bobine peut contenir une ou plusieurs rangées de conducteurs électriques, par exemple une, deux, trois ou quatre rangées.
Le rotor peut comporter deux pôles saillants. Le rotor peut comporter exactement deux pôles saillants. En variante, le rotor peut comporter plus de deux pôles saillants, notamment un nombre pair de pôles saillants, par exemple deux ou quatre pôles saillants.
Un pôle saillant peut comporter une première paire d’encoches, les deux encoches de la première paire d’encoches étant délimitées latéralement d’une part par la patte, et d’autre part par un épanouissement polaire du pôle saillant correspondant.
Chaque pôle saillant peut comporter une première paire d’encoches, les deux encoches de la première paire d’encoches étant délimitées latéralement d’une part par la patte, et d’autre part par un épanouissement polaire du pôle saillant correspondant. Chaque pôle saillant peut recevoir une première bobine reçue dans la première paire d’encoches. La première bobine est la plus proche des épanouissements polaires.
Un pôle saillant peut comporter une deuxième paire d’encoches, les deux encoches de la deuxième paire d’encoches étant délimitées latéralement d’une part par la patte, et d’autre part par une région interpolaire E ou par une autre patte du pôle saillant correspondant.
Chaque pôle saillant peut comporter une deuxième paire d’encoches, les deux encoches de la deuxième paire d’encoches étant délimitées latéralement d’une part par la patte, et d’autre part par une région interpolaire E ou par une autre patte du pôle saillant correspondant.
Une région interpolaire E est une région du rotor s’étendant entre deux pôles saillants circonférentiellement consécutifs. Le rotor peut comporter deux régions interpolaires E ou plus, s’étendant chacune entre deux pôles saillants consécutifs. Dans un mode de réalisation, le rotor comporte deux régions interpolaires E.
Le dispositif est fixé à la cuve (1) par la pièce (3) et l’écrou (4). Ce mécanisme comporte un montant principal (9) servant de guide pour les deux pièces mobiles (10) et (11) qui coulissent le long de ce guide (9).
La pièce mobile (10) est composée d’un soufflet (8) collé sur celle-ci et sur la pièce (3). Ce soufflet assure une étanchéité parfaite lorsque la pièce mobile (10) est au-dessus du niveau de l’eau.
La pièce mobile (10) est représentée au-dessous du niveau de l’eau pour une meilleure vision des pièces. La pièce mobile (11) disposant d’un flotteur (5) est rendue solidaire de la pièce mobile (10) par l’action de l’aimant (2) sur la plaque métallique (6). Le flotteur (5), à l’aide de cette aimantation maintient le soufflet (8) au-dessus du niveau de l’eau.
Le bouton (13) dispose d’un aimant (12), les deux aimants (2) et (12) sont orientés de manière à ce que les aimants se repoussent si on les rapproche.
Lorsque l’utilisateur veut activer la chasse, il appuie sur le bouton (13) qui approche l’aimant (12) de la plaque (6). L’aimant (12) chasse l’aimant (2) et décolle celui-ci de la plaque (6). Le ressort (17) rappelle le bouton (13) dans sa position initiale, la force dudit aimant étant plus faible que la force du ressort.
La pièce mobile (10) est rapidement ramenée au fond de la cuve par le ressort (7) écrasant le soufflet dans sa position minimale. La pièce mobile (11) disposant d’un flotteur reste à la surface de l’eau. L’eau s’évacue par les ouvertures du guide et la cuve se vide rapidement. La pièce mobile (11) descend le long du guide (9) au fur et à mesure que le niveau de l’eau descend.
Une fois l’eau complètement évacuée, le flotteur associé à la pièce (11) se retrouve proche de la pièce (10). L’aimant (2) attire la plaque (6) de la pièce mobile (11). Les deux pièces mobiles (10) et (11) redeviennent solidaires.
Lorsque la pièce mobile (10) est à son niveau plus bas, le niveau du liquide est exactement au niveau de ladite pièce. Le flotteur ne peut donc descendre suffisamment bas pour se solidariser avec la pièce mobile (11).
Cette problématique est résolue avantageusement par l’utilisation d’une plaque métallique et d’un aimant. L’avantage de l’invention utilisant un système magnétique permet d’attirer à distance la pièce mobile (10). Ce qui permet de remonter la pièce mobile (10) et le soufflet au-dessus du niveau de l’eau.
représente une coupe plus détaillée du principe de l’invention.
Lorsque la cuve est remplie, les pièces mobiles (10) et (11) sont rendues solidaires par l’aimant (2) qui attire la plaque (6). Le flotteur (5) maintient au dessus du niveau de l’eau la pièce mobile (10) ainsi que le soufflet (8).
La figure représente, pour les aimants (2) et (12), à titre d’exemple, deux pôles « Nord » qui s’opposent quand on les rapproche.
Lorsque l’utilisateur veut activer la chasse, il appuie sur le bouton (13) qui approche l’aimant (12) de la plaque (6). L’aimant (12) chasse l’aimant (2) et décolle celui-ci de la plaque (6). Le ressort (17) rappelle le bouton (13) dans sa position initiale, la force dudit aimant étant plus faible que la force du ressort. La pièce mobile (10) est instantanément ramenée au fond de la cuve qui se vide rapidement. La pièce mobile (11) disposant du flotteur (5) descend doucement le long du guide (9) puis se recolle à la pièce (10) lorsque la cuve est vide. la cuve peut se remplir à nouveau, le système est réarmé, en attente d’une nouvelle chasse.
L’invention à également l’avantage de pouvoir déporter très facilement la commande de chasse en utilisant un électroaimant à la place du bouton sans aucune pièce mobile supplémentaire. Cela permet une liberté de design et élimine les panneaux disgracieux et toute la tringlerie des mécanismes classiques.
Les figures , et décrivent la séquence de chasse suivant le principe de l’invention. Le mécanisme de déclenchement est volontairement non représenté pour plus de clarté. Le dispositif de remplissage est également non représenté. Dans tous les systèmes de remplissage, le débit de remplissage est largement moindre que le débit de vidage de la cuve.
On obtient ainsi la préforme d’insert 410.
On notera que, grâce aux sous-étapes 232 à 239, cette préforme d’insert 410, de petites dimensions et de forme complexe, est obtenue sans mettre en œuvre de stratégie de découpe complexe. En effet, la préforme d’insert 410 est simplement divisée en plusieurs régions 420, 440, 460 concentriques, chacune ayant un bord axial plan ou tronconique, et, pour chacune de ces régions 420, 440, 460, le bord axial présentant la géométrie la plus complexe (par exemple parce qu’il est incurvé alors que l’autre bord est droit, ou parce qu’il est incliné alors que l’autre bord est radial) est formé directement lors du drapage, en programmant simplement le robot de manière à décaler les bandes d’une couche à l’autre, ce qui se fait très facilement. Il suffit d’usiner ensuite le bord axial opposé par découpe franche pour obtenir le bord axial plan ou tronconique. Cette découpe d’un des deux bords axiaux reste en effet nécessaire, car les mèches ont une largeur fixée (typiquement 6,35 mm) qui est la même pour toutes les couches et qui n’est pas petite par rapport à la largeur de la préforme d’insert 410 (chaque couche n’est formée que de quelques mèches déposées côte à côte, le nombre de ces mèches étant typiquement compris entre 1 et 20 et le plus souvent compris entre 3 et 9). Il n’est donc pas possible, lors du drapage, d’adapter la distance entre les bords axiaux en jouant sur la largeur des mèches ou sur le nombre de mèches déposées à chaque couche. De ce fait, à la fin de chaque réalisation 232, 235, 238 d’un empilement de couches, le bord axial qui est opposé au bord défini par drapage se retrouve avec sensiblement la même géométrie que le bord défini par drapage (cet aspect n’est pas représenté sur les figures 11, 13 et 15, qui sont schématiques, néanmoins, en pratique, les deux bords axiaux en question ont effectivement sensiblement la même géométrie). Pour donner à ce bord axial la géométrie souhaitée, qui est différente de celle du bord défini par drapage, on recourt donc à l’usinage dudit bord axial.
De retour à la , le procédé comprend encore, dans l’exemple représenté, une quatrième étape 240 de préparation de préformes de toron 480 ( ). Cette quatrième étape 240 est ici mise en œuvre après les première, deuxième et troisième étapes 210, 220, 230. En variante (non représentée), elle est mise en œuvre parallèlement auxdites étapes 210, 220, 230, ou entre lesdites étapes 210, 220, 230, ou bien encore avant lesdites étapes 210, 220, 230.
En référence à la , des mèches de préimprégné 482 sont lors de cette étape 240 empilées successivement dans un moule de toron 484. Ce moule de toron 484 est incurvé avec un rayon de courbure intérieur sensiblement égal au rayon extérieur de l’extrémité arrière 373 de la partie extérieure 372 de la préforme de peau aval 350. Il présente une coupe radiale, c’est-à-dire prise dans un plan orthogonal à la direction de courbure du moule 484, sensiblement en forme de V s’évasant depuis un fond 486 jusqu’à une ouverture 488. Il est délimité entre deux parois 490, 492 convergeant vers le fond 486, chaque paroi 490, 492 s’étendant depuis l’ouverture 488 jusqu’au fond 486. Une première paroi 490 présente un profil radial sensiblement rectiligne. La deuxième paroi 492 présente un profil radial en arc de cercle avec un rayon de courbure sensiblement égal au rayon de courbure extérieur du congé 494 ( ) faisant la jonction entre la partie extérieure 372 et la collerette 374 de la préforme de peau aval 350.
Les mèches sont régulièrement compactées dans le moule 484, lesdites étapes d’empilage et de compactage étant répétées jusqu’au remplissage complet du moule 484. L’empilement de mèches est ensuite démoulé du moule 484 : une obtient ainsi une préforme de toron 480.
Avantageusement, la préforme de toron 480 ne constitue pas un anneau complet : les étapes précédentes sont alors répétées autant de fois que nécessaire pour obtenir un nombre de préformes de toron 480 suffisant pour former un anneau complet. En variante, la préforme de toron 480 constitue un anneau complet : on produit alors lors de l’étape 240 une unique préforme de toron 480.
Les mèches de préimprégné utilisées pour la fabrication de la préforme de peau amont 300, de la préforme de peau aval 350, de la préforme d’insert 410 et, le cas échéant, des préformes de toron 480 ont avantageusement toutes sensiblement la même composition. Lesdites mèches sont typiquement des mèches de fibres unidirectionnelles, lesdites fibres étant des fibres de carbone, par exemple des fibres AS7, noyées dans une résine époxy, par exemple une résine 8552.
De retour à la , le procédé 200 comprend encore, à la suite des étapes 210, 220, 230, 240, une étape 250 de préparation d’une préforme d’anneau d’écartement rotatif 490 ( ).
Cette étape 250 débute par une sous-étape 251 d’insertion de la préforme d’insert 410 entre la préforme de peau amont 300 et la préforme de peau aval 350.
Cette sous-étape 251 commence par la mise en place 252 de la préforme de peau amont 300 dans un moule d’anneau d’écartement rotatif 500 ( ). Comme visible sur la , ce moule 500 a une forme de révolution autour d’un axe principal (non représenté). Pour la suite de description, les termes d’orientation s’entendent en référence à un repère cylindrique attaché au moule 500, représenté sur la , dans lequel on distingue en chaque point : une direction verticale Z parallèle à l’axe principal, allant du bas vers le haut, une direction radiale U, orthogonale à la direction verticale Z, reliant l’axe principal audit point et allant de l’intérieur vers l’extérieur, et une direction circonférentielle V orthogonale aux directions verticale Z et radiale U.
Le moule 500 présente en particulier une forme discoïdale avec une face supérieure 502 comprenant : une platine centrale 504, sensiblement discoïdale, une platine périphérique 506 annulaire, et entre la platine centrale 504 et la platine périphérique 506, une fente 508 annulaire s’enfonçant vers le bas relativement à la platine centrale 504 et à la platine périphérique 506.
La platine centrale 504 et la platine périphérique 506 sont chacune sensiblement orthogonales à l’axe principal et sensiblement parallèles l’une à l’autre. La platine périphérique 506 est décalée verticalement vers le haut relativement à la platine centrale 504.
La fente 508 est délimitée entre une paroi intérieure 510 sensiblement cylindrique, centrée sur l’axe principal, et une paroi extérieure 512 sensiblement tronconique s’évasant vers le haut, centrée sur l’axe principal, lesdites parois 510, 512 convergeant vers un fond 514 de la fente 508. La paroi intérieure 510 est reliée à la platine centrale 504 par un congé 516 présentant un rayon de courbure extérieur sensiblement égal au rayon de courbure intérieur du congé 100 de l’anneau d’écartement rotatif 90.
La platine centrale 504, le congé 516, la paroi intérieure 510, le fond 514 et la paroi extérieure 512 délimitent ensemble, en creux, une surface complémentaire à la face amont 126 de l’anneau d’écartement rotatif 90.
La préforme de peau amont 300 est ainsi mise en place dans le moule 500 de sorte que sa partie intermédiaire 317 s’étende dans le fond 514 de la fente 508, sa partie extérieure 316 étant en appui contre la paroi extérieure 512 et s’étendant pour partie hors de la fente 508, au-dessus de la platine extérieure 502.
De retour à la , la sous-étape 251 comprend également la coupe 253 de la préforme de peau amont 300. Comme visible sur la , lors de cette coupe 253, la portion 518 ( ) de la partie extérieure 316 de la préforme de peau amont 300 qui s’étend hors de la fente 508 est retirée.
Tout comme la cartouche support de matériau abradable, la virole d’atténuation acoustique amont et le panneau d’atténuation acoustique aval peuvent être sous la forme d’une seule pièce continue s’étendant sur 360 degrés ou être formés de l’assemblage à 360 degrés de plusieurs secteurs de cylindre. Contrairement à la cartouche support de matériau abradable, la virole d’atténuation acoustique amont et le panneau d’atténuation acoustique aval ne sont pas des pièces sujettes à l’usure.
La surface interne de la virole d’atténuation acoustique amont, celle de la cartouche support de matériau abradable et celle du panneau d’atténuation acoustique aval sont prévues pour être sensiblement au même niveau afin de former un profil de veine aérodynamique. En effet, la couche de revêtement abradable permet de garantir une continuité du profil aérodynamique aux interfaces avec la virole d’atténuation acoustique amont et le panneau d’atténuation acoustique aval. Une différence d’épaisseur au niveau d’une de ces interfaces se traduit par une marche. Or les études effectuées par le déposant ont révélé qu’une telle marche, située entre la cartouche support de matériau abradable et la virole d’atténuation acoustique amont et/ou entre la cartouche support de matériau abradable et le panneau d’atténuation acoustique aval, crée une perturbation dans l’écoulement de fluide entre les pales et la surface interne du carter extérieur, ce qui diminue l'efficacité et le rendement du turboréacteur. On parle alors de marche aérodynamique.
Il existe donc un besoin pour un procédé de contrôle de conformité de la hauteur de chacune des marches aérodynamiques après réparation du revêtement abradable, afin de déterminer si leur valeur est comprise ou non dans une plage de valeurs pouvant être considérée comme acceptable. Un tel procédé repose donc sur un contrôle de la conformité de la continuité du profil du revêtement abradable avec les pièces en interface, par exemple avec le panneau d’atténuation acoustique et la virole d’atténuation acoustique.
Une difficulté est représentée par le fait que la virole d’atténuation acoustique amont et le panneau d’atténuation acoustique aval ne peuvent pas faire office de surfaces de référence pour mesurer et contrôler la hauteur d’une marche aérodynamique. En effet, la virole d’atténuation acoustique amont et le panneau d’atténuation acoustique aval présentent des tolérances de forme et de positionnement larges. Le procédé de contrôle de la hauteur de marche aérodynamique après réparation du revêtement abradable doit donc ne pas être basé sur une comparaison avec le diamètre interne de la virole d’atténuation acoustique amont et du panneau d’atténuation acoustique aval au niveau de leur interface avec la couche de revêtement de la cartouche support de matériau abradable.
En outre, au cours de la vie du carter extérieur d’un turboréacteur, la virole d’atténuation acoustique amont et le panneau d’atténuation acoustique aval peuvent chacun être remplacés respectivement par une nouvelle virole d’atténuation acoustique amont ou par un nouveau panneau d’atténuation acoustique aval, dont le diamètre interne peut être légèrement différent de celui de la virole ou du panneau qu’ils remplacent. En effet, les exigences de fabrication pour ces pièces sont peu élevées, et de nombreuses variations de dimension peuvent exister d’une virole d’atténuation acoustique à une autre ou d’un panneau d’atténuation acoustique à un autre.
Ainsi, le procédé de contrôle de conformité de la hauteur de marche aérodynamique après réparation du revêtement abradable doit avantageusement permettre de contrôler en outre si le diamètre interne du revêtement abradable réparé est compris dans la plage de tolérance déterminée par les différents diamètres internes possibles pour la virole d’atténuation acoustique amont et le panneau d’atténuation acoustique aval.
Le procédé de contrôle de conformité selon l’invention doit avantageusement être fiable, précis, simple et rapide à mettre en œuvre, et il ne doit pas nécessiter le retrait de la cartouche support de matériau abradable, ni la dépose du carter extérieur, pour permettre un contrôle in situ du profil de veine.
L’invention offre une solution aux problèmes évoqués précédemment en fournissant un nouveau procédé de contrôle du profil de veine destiné à contrôler la hauteur de la marche aérodynamique prévue entre une virole d’atténuation acoustique amont et une cartouche support de matériau abradable, et à contrôler la hauteur de la marche aérodynamique prévue entre un panneau d’atténuation acoustique aval et ladite cartouche support de matériau abradable après réparation du revêtement abradable de ladite cartouche support de matériau abradable.
De manière générale, le procédé de l’invention permet de contrôler la conformité de la hauteur de la marche aérodynamique prévue entre une cartouche support de matériau abradable et n’importe quel élément amont ou aval situé à proximité immédiate de celle-ci, cet élément étant une pièce en interface avec la cartouche support de matériau abradable. Cet élément amont ou aval est habituellement un élément d’atténuation acoustique. Pour des raisons de clarté de la description, un tel élément amont sera désigné en tant que virole d’atténuation acoustique amont et un tel élément aval sera désigné en tant que panneau d’atténuation acoustique aval, ce qui correspond au cas le plus habituel.
Le procédé de contrôle de l’invention repose sur l’utilisation de deux gabarits tridimensionnels, venant en remplacement de la virole d’atténuation acoustique amont et du panneau d’atténuation acoustique aval et permettant chacun de fournir un ou plusieurs repères visuels permettant de contrôler la hauteur de marche aérodynamique qu’une cartouche support de matériau abradable réparée est susceptible de générer avec la virole d’atténuation acoustique amont et le panneau d’atténuation acoustique aval.
Aussi, l’invention porte-t-elle à la fois sur le procédé de contrôle de hauteur de marche et sur les gabarits tridimensionnels utilisés dans ce procédé.
Un aspect de l’invention concerne un gabarit tridimensionnel, tel que : il est sous la forme d’au moins un secteur de cylindre présentant une première face dite face interne, une seconde face dite face externe opposée à la première face, une première extrémité et une seconde extrémité opposée à la première extrémité ; sur sa première face dite face interne, au niveau d’une de ses extrémités, il comporte une collerette sous la forme d’au moins un secteur annulaire présentant une première face dite face amont et une seconde face dite face aval opposée à la première face ; et la collerette présente au moins une zone de repérage visuel.
Selon un aspect de l’invention, un gabarit tridimensionnel est sous la forme d’une seule pièce cylindrique continue s’étendant sur 360 degrés.
Selon un autre aspect de l’invention, un gabarit tridimensionnel est sous la forme d’un assemblage cylindrique à 360 degrés de plusieurs secteurs de cylindre.
Selon un aspect supplémentaire de l’invention, au moins une zone de repérage visuel est délimitée par au moins deux arcs appartenant à des cercles concentriques.
Selon un aspect de l’invention, la collerette présente une face interne et cette face interne constitue l’un des arcs.
Au cours d’une deuxième étape E2, le procédé compare les valeurs des variables et acquises lors de l’étape E1 à un ensemble de valeurs seuils prédéterminées et .
Les valeurs seuils et peuvent être paramétrées et calibrées dans l’algorithme exécuté par le moyen de code de programme informatique utilisé pour exécuter le procédé de l’invention.
Les valeurs seuils et peuvent être calibrées différemment notamment en fonction du lieu géographique d’utilisation du véhicule automobile mettant en œuvre le procédé de gestion du circuit d’alimentation 1.