INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Lors du développement d’un connecteur électrique de forte puissance destiné à être embarqué dans un aéronef, plusieurs phénomènes physiques sont pris en compte, et le dimensionnement du connecteur qui en résulte doit permettre de garantir sa fiabilité tout au long de la durée de vie de l’aéronef. Le fretting étant également un phénomène dimensionnant pour le connecteur (car source d’avaries sévères), il est important de l’évaluer afin de le prendre en compte lors du développement du connecteur.
Ce besoin d’évaluer la durée de vie d’une connexion électrique entre deux connecteurs en tenant compte du risque d’usure par fretting des contacts électriques de ces connecteurs se retrouve également dans des domaines autres que celui de l’aéronautique, et plus généralement dans tout le domaine de la connectique électrique.
Un but de la présente invention est de proposer un procédé d’évaluation de la durée de vie d’une connexion électrique entre au moins deux connecteurs chacun doté d’au moins un contact électrique, tenant compte de l’usure de contact due au fretting.
Selon une seconde variante de l’invention, la première commande de l’alimentation électrique dudit au moins un moteur électrique peut être mise en œuvre sous la dépendance d’une consigne de commande transmise par un organe de commande à un système superviseur, l’organe de commande permettant de commander collectivement un pas de pales dudit au moins un rotor de sustentation.
Dans ce cas, la modification de l‘alimentation électrique dudit au moins un moteur électrique permettant l’augmentation de la vitesse de rotation NR de la première vitesse de seuil V1 à la seconde vitesse de seuil V2 peut être contrôlée par le pilote à l’aide d’un levier de commande d’un pas de pales dudit au moins un rotor de sustentation variant collectivement.
Eventuellement, la chaîne cinématique de commande du pas collectif des pales peut comporter des limitations en vitesse pour protéger des composants de l’aéronef et notamment des ensembles dynamiques de cet aéronef tels qu’une boîte de transmission principale de puissance et ledit au moins un rotor de sustentation.
En pratique, la première commande de l’alimentation électrique dudit au moins un moteur électrique peut être déclenchée par un pilote par une sélection d’un mode prédéterminé, la sélection étant mise en œuvre au moyen d’une première interface homme machine.
Autrement dit, le mode sélectionné par le pilote peut être un mode test visant à lancer au moins le procédé de test puis à revenir ensuite dans le mode initial précédent cette sélection du mode test.
Ainsi, si le mode test est sélectionné par le pilote, une fois le procédé de test effectué, l’alimentation électrique dudit au moins un moteur électrique peut être coupée et la vitesse de rotation NR peut décroitre automatiquement de la seconde vitesse de seuil V2 à la première vitesse de seuil V1. Le système superviseur peut alors mettre en œuvre le mode de ralenti du moteur thermique si le test est validé, voir peut alternativement couper l’alimentation en carburant du moteur thermique si le test a échoué.
En outre, lorsque le premier test a échoué, le système superviseur peut éventuellement informer le pilote par une alarme sonore ou visuelle. Le pilote peut alors décider de décoller pour effectuer sa mission avec des limitations liées au fait que le premier test n’est pas validé.
Alternativement, le mode sélectionné par le pilote peut être un mode vol visant à lancer dans un premier temps le procédé de test puis dans un deuxième temps à mettre en œuvre le mode vol en tant que tel qui est différent du mode initial précédent cette sélection du mode vol.
Ainsi lorsque le mode vol est sélectionné par le pilote, une fois le procédé de test effectué, l’alimentation électrique dudit au moins un moteur électrique peut être coupée. Cependant, la vitesse de rotation NR peut être maintenue supérieure ou égale à la seconde vitesse de seuil V2 par une nouvelle commande de l’alimentation en carburant dudit au moins un moteur thermique.
En outre, le système superviseur peut alors mettre en œuvre le mode vol si le test est validé ou peut alternativement couper l’alimentation en carburant du moteur thermique si le test a échoué.
Par ailleurs, la première interface homme machine permettant de sélectionner le mode prédéterminé peut être un bouton de commande, un clavier, un dispositif de pointage sur un écran ou encore une interface de commande tactile.
Avantageusement, le premier test est validé, le procédé peut comporter au moins un autre test supplémentaire.
Ainsi, le procédé peut comporter un second test comportant les étapes suivantes : - lorsque la vitesse de rotation NR dudit au moins un rotor de sustentation est supérieure ou égale à la seconde vitesse de seuil V2, seconde commande d’une alimentation électrique dudit au moins un moteur électrique, la seconde commande de l’alimentation électrique étant configurée pour maintenir la vitesse de rotation NR dudit au moins un rotor de sustentation supérieure ou égale à la seconde vitesse de seuil V2 pendant une seconde durée prédéterminée D2, - calcul d’une puissance électrique Pe fournie par ladite au moins une source d’alimentation électrique audit au moins un moteur électrique pendant la seconde durée prédéterminée D2, et - identification que ladite puissance électrique Pe est stable pendant la seconde durée prédéterminée D2 en étant comprise entre une puissance de seuil prédéterminée inférieure Psinf et une puissance de seuil prédéterminée supérieure Pssup.
Une telle puissance électrique Pe correspond ainsi à la puissance totale fournie audit au moins un moteur électrique par ladite au moins une source d’alimentation électrique pendant cette seconde durée prédéterminée D2. Une telle puissance électrique Pe peut notamment être calculée à partir d’un courant électrique fourni audit au moins un moteur électrique par ladite au moins une source d’alimentation électrique pendant cette seconde durée prédéterminée D2.
La puissance électrique Pe fournie par ladite au moins une source d’alimentation électrique pour maintenir le ou les rotors de sustentation à la vitesse V2 pendant la seconde durée prédéterminée D2 est alors comparée avec les puissances de seuil prédéterminée inférieure Psinf et de seuil prédéterminée supérieure Pssup. Lorsque la puissance électrique Pe est sensiblement constante pendant la seconde durée prédéterminée D2 en étant supérieure à la puissance de seuil prédéterminée inférieure Psinf et inférieure à la puissance de seuil prédéterminée supérieure Pssup, le second test est validé et l’aéronef peut alors éventuellement commencer sa mission ou procéder à un test supplémentaire, le cas échéant.
En revanche, si la puissance électrique Pe n’est pas stable et ne reste pas comprise entre la puissance de seuil prédéterminée inférieure Psinf et une puissance de seuil prédéterminée supérieure Pssup, le second test a alors échoué et l’installation motrice hybride peut être par exemple arrêtée.
Réduction dynamique en ligne du seuil de surintensité du matériel en fonction du point de fonctionnement La présente invention concerne généralement une méthode de réglage d'une limite de coupure de surintensité en courant alternatif et un onduleur pour un moteur électrique.
Les onduleurs pour moteurs électriques fonctionnent dans des plages de paramètres spécifiques. Lors des commutations des dispositifs de commutation de puissance de l'onduleur, un dépassement de la tension continue peut se produire. Cette surtension dépend de la vitesse de commutation à laquelle les dispositifs de commutation passent d'un premier état à un second état.
En conséquence, une limite de coupure de surintensité est envisagée, dans laquelle l'onduleur est coupé pour des raisons de protection si au moins l'un des courants alternatifs produits dépasse la limite de coupure de surintensité en courant alternatif. À cet égard, le dépassement de tension dépend de la période de temps nécessaire pour détecter le dépassement de la limite de coupure de surintensité AC par le courant AC effectivement produit et de la période de temps nécessaire pour lancer et exécuter la procédure de coupure. Par conséquent, dans les onduleurs connus, la limite de coupure en Cas de surintensité en courant alternatif est spécifiée de manière à ce qu'une tension de blocage maximale des interrupteurs de puissance ne soit pas dépassée, même en tenant compte des processus potentiels de dépassement de tension, Car sinon les dispositifs de commutation risqueraient d'être endommagés. Par conséquent, la limite de coupure en Cas de surintensité en courant alternatif est spécifiée de manière constante en fonction du scénario le plus défavorable, compte tenu des tensions continues nominales maximales des interrupteurs de puissance de l'onduleur, qui ne doivent pas être dépassées dans toutes les conditions.
Cependant, les tensions continues qui apparaissent sont généralement fournies par une source d'énergie à l'onduleur, telle qu'un dispositif de stockage d'énergie (batterie). Compte tenu des effets du vieillissement, de la baisse du niveau des batteries, des conditions de fonctionnement particulières et des courants continus (de fuite) qui en résultent, la tension d'entrée continue (tension de liaison continue) de l'onduleur est généralement variable. En particulier, elle peut être abaissée par rapport à une tension d'entrée DC nominale maximale de l'onduleur. Le courant alternatif maximal autorisé à sortir dépend de la tension continue de l'onduleur. Étant donné que, pour les onduleurs connus, la limite d'arrêt en Cas de surintensité de courant alternatif est constante, l'onduleur n'est pas exploité de manière optimale.
Par conséquent, il existe un besoin pour une mesure de protection contre les surintensités pour les onduleurs qui permette d'éviter ou au moins de réduire les inconvénients de l'art antérieur. En particulier, l'efficacité de fonctionnement de l'onduleur doit être améliorée bien que la mesure de protection contre les surintensités soit appliquée.
L'objet de la revendication indépendante répond au besoin respectif. Les modes de réalisation préférés sont indiqués dans les revendications dépendantes et dans la description qui suit, chacun d'entre eux, individuellement ou en combinaison, pouvant représenter des aspects de la divulgation. Certains aspects spécifiques de la présente divulgation sont décrits en ce qui concerne les dispositifs et d'autres en ce qui concerne les méthodes correspondantes. Toutefois, les avantages et les modes de réalisation préférés décrits en ce qui concerne les dispositifs indiqués peuvent être transférés aux méthodes correspondantes et vice versa.
Un résumé de certains modes de réalisation divulgués dans le présent document est présenté ci-dessous. Il convient de comprendre que ces aspects sont présentés simplement pour fournir un bref résumé de ces certains modes de réalisation et qu'ils ne sont pas destinés à limiter la portée de cette divulgation. Cette divulgation peut englober une variété d'aspects qui ne sont pas nécessairement décrits ci-dessous.
Selon un aspect, une méthode de réglage d'une limite de coupure de surintensité AC pour un onduleur d'un moteur électrique est proposée. L'onduleur comprend des interrupteurs de puissance et des bornes de sortie pour fournir des courants alternatifs multiples aux enroulements du moteur électrique. La méthode comprend au moins les étapes suivantes :
Un courant alternatif maximal autorisé ou au moins une mesure ou une quantité d'estimation dont dépend le courant alternatif maximal autorisé est déterminé.
La limite de coupure en cas de surintensité pour l'onduleur est adaptée en fonction du courant alternatif maximal autorisé ou d'au moins une mesure ou une quantité d'estimation.
À cet égard, le courant alternatif maximal autorisé peut être considéré comme une valeur (actuelle) du courant alternatif émis qui ne doit pas être dépassée dans les conditions de fonctionnement actuelles. En revanche, la limite de coupure en Cas de surintensité peut être considérée comme comprenant une marge de sécurité par rapport au courant alternatif maximal autorisé. La marge de sécurité est nécessaire Car la détection d'un courant alternatif sortant dépassant la limite de coupure en Cas de surintensité nécessite un certain temps et la procédure de coupure effective de l'onduleur nécessite un temps supplémentaire. Par conséquent, la limite de coupure en Cas de surintensité est inférieure au courant alternatif maximal autorisé (actuel).
Une mesure de protection contre les surintensités non constantes est donc fournie. La mesure de protection contre les surintensités est donc adaptée aux paramètres de fonctionnement respectifs de l'onduleur. Cela permet à l'onduleur de fonctionner avec un meilleur rendement, Car la limite de coupure de surintensité peut être abaissée ou augmentée en fonction des conditions de fonctionnement réelles. Cela permet d'atteindre l'optimum dans des conditions variables. En particulier, lorsque les paramètres de fonctionnement de l'onduleur sont modifiés (par exemple, dans un mode de performance de sortie prolongée de courte durée (mode boost)), la limite de coupure de surintensité peut être adaptée de manière appropriée. En conséquence, il peut être garanti que les courants alternatifs émis sont limités de manière appropriée par la limite de coupure de surintensité, de sorte que les paramètres de fonctionnement qui en découlent ne dépassent pas les limites des paramètres intrinsèques de l'onduleur, de ses commutateurs de puissance ou du moteur électrique.
De préférence, la limite de coupure en Cas de surintensité peut être adaptée de manière dynamique. À cet égard, le courant alternatif maximal autorisé ou au moins une mesure ou une quantité d'estimation dont dépend le courant alternatif maximal autorisé peut être acquis pendant l'utilisation de l'onduleur. Ce paramètre ou ces paramètres multiples peuvent ensuite être transmis à une boucle fermée qui fixe la limite de coupure de surintensité de manière dynamique en fonction de la quantité d'entrée. Ainsi, compte tenu des différents paramètres de l'onduleur, la limite de coupure de surintensité est toujours adaptée de manière appropriée aux conditions de fonctionnement réelles.
En général, la quantité mesurée ou estimée peut être (directement) mesurée ou estimée sur la base d'autres paramètres. Selon une première alternative, la quantité respective peut être une quantité de mesure qui a été (directement) mesurée. Selon une deuxième possibilité, la quantité respective peut être une quantité estimée sur la base d'au moins un paramètre, par exemple un paramètre mesuré ou un paramètre recueilli.
En option, la quantité mesurée ou estimée, dont dépend le courant alternatif maximal autorisé, est une tension continue de l'onduleur, en particulier la tension de liaison continue de l'onduleur. Le dépassement de tension des interrupteurs de puissance dépend directement de la tension continue de l'onduleur. Par conséquent, étant donné que les interrupteurs de puissance comprennent une tension de blocage qui représente une tension continue maximale autorisée entre certains de leurs nœuds, par exemple entre les électrodes du collecteur et de l'émetteur, l'adaptation de la limite de coupure en Cas de surintensité permet d'améliorer l'efficacité de fonctionnement compte tenu de la tension continue généralement variable de l'onduleur.
De préférence, la tension de liaison DC de l'onduleur peut être détectée par un dispositif de détection, puis fournie à un dispositif de commande de l'onduleur. Ensuite, la limite de coupure en Cas de surintensité peut être adaptée comme décrit ci-dessus.
Une telle cavité interne ménagée au niveau de l’aubage rotorique aval 4’ permet de piéger une partie du flux d’air et donc de mieux contrôler les zones de formation de vortex en amont de l’aubage redresseur.
De manière analogue à la cavité interne 7 de l’aubage redresseur, la plateforme interne 41’ de l’aubage rotorique aval 4’ présente ici une extrémité amont s’étendant axialement en amont de la pale 40’ de l’aubage rotorique aval 4’.
Une telle excroissance s’avançant dans la région aval, hors de la veine d’écoulement de flux primaire, permet ainsi de guider le flux de recirculation vers la cavité interne à section en C de l’aubage rotorique aval.
Ici, le compresseur comprend en outre une dent annulaire 44’ ménagée sur le pourtour externe de l’arbre de rotor de compresseur 6, et qui est axialement sensiblement alignée avec l’extrémité amont de la plateforme interne 41’ de l’aubage rotorique aval 4’.
De cette manière, cela permet de fermer légèrement le contour de la cavité interne 8 pour mieux contrôler le vortex qui se forme dans cette cavité interne 8.
En outre, dans ce mode de réalisation, l’aubage rotorique amont 3’ comprend une paroi annulaire 35 ménagée depuis une extrémité aval de la plateforme interne 31’ de l’aubage rotorique amont 3’ et s’étendant radialement entre l’arbre de compresseur 6 et la plateforme interne 31’ de l’aubage rotorique amont 3’.
Cette paroi annulaire 35 permet de diminuer la surface de contact entre le flux de recirculation et l’aubage rotorique amont, au sortir du joint d’étanchéité. Elle permet en outre de former une protection de l’aubage rotorique amont contre un potentiel réchauffement par contact avec le flux de recirculation arrivant dans la région amont 90.
De même que pour la cavité interne de l’aubage rotorique aval, ou rotor aval, une telle cavité interne ménagée au niveau de l’aubage rotorique amont, ou rotor amont, permet de piéger une partie du flux d’air et donc de mieux contrôler les zones de formation de vortex en amont de l’aubage redresseur.
On présente maintenant, en relation avec la , un compresseur de turbomachine selon un quatrième mode de réalisation de l’invention.
Dans ce quatrième mode de réalisation, l’aubage redresseur 2’’’ comprend : une plateforme interne 21’’’ destinée à délimiter intérieurement la veine d’écoulement de flux primaire destiné à alimenter une chambre de combustion ; une pale 20’’’ s’étendant radialement vers l’extérieur à partir de la plateforme interne 21’’’ ; un pied qui s’étend radialement vers l’intérieur à partir de la plateforme interne et qui présente une une paroi d’étanchéité 23’’’ s’étendant en regard de la plateforme interne 21’’’ du côté opposé à la pale 20’’; une paroi de liaison 22’’’ reliant la plateforme interne 21’’’ à la paroi d’étanchéité 23’’’ et présentant une surface amont et une surface aval ;
Ici, les moyens pour limiter une injection dudit flux de recirculation radialement depuis l’intérieur dans la région amont 90 de la veine d’écoulement de flux primaire comprennent une configuration d’équilibrage de pressions, dans laquelle la paroi de liaison 22’’’ relie une extrémité aval de la plateforme interne 21’’’ à une extrémité aval de la paroi d’étanchéité 23’’’ de sorte que les parois de liaison 22’’’, intérieure 21’’’ et d’étanchéité 23’’’ délimitent une cavité interne 7’ de redresseur à section en C débouchant vers l’amont de l’aubage redresseur 2’’’.
Comme visible en , la plateforme interne 21’’’ présente également une extrémité amont s’étendant axialement en amont de la pale 20’’’.
Dans ce quatrième mode de réalisation, et de même que pour le troisième mode de réalisation, l’aubage rotorique aval 4’ comprend également une configuration d’équilibrage de pressions dans laquelle la paroi de liaison 42’ de l’aubage rotorique aval 4’ relie une extrémité aval de la plateforme interne 41’ de l’aubage rotorique aval 4’ à l’arbre de rotor de compresseur 6 de sorte que l’arbre de rotor de compresseur 6 et les paroi de liaison 42’ de l’aubage rotorique aval 4’ et plateforme interne 41’ de l’aubage rotorique aval 4’ délimitent une cavité interne 8 d’aubage rotorique aval à section en C débouchant vers l’amont de l’aubage rotorique aval 4’.
De manière analogue à la cavité interne 7’ de l’aubage redresseur, la plateforme interne 41’ de l’aubage rotorique aval 4’ présente ici une extrémité amont s’étendant axialement en amont de la pale 40’ de l’aubage rotorique aval 4’.
Le compresseur comprend en outre une dent annulaire 44’ ménagée sur le pourtour extérieur de l’arbre de compresseur 6, et qui est axialement sensiblement alignée avec l’extrémité amont de la plateforme interne 41’ de l’aubage rotorique aval 4’.
En outre, comme illustré en , l’aubage rotorique amont 3’ de ce mode de réalisation comprend une paroi annulaire 35 ménagée depuis une extrémité aval de la plateforme interne 31’ de l’aubage rotorique amont’ et s’étendant radialement entre l’arbre de rotor de compresseur 6 et la plateforme interne 31’ de l’aubage rotorique amont 3’.
Il est connu d’agencer un seul roulement par palier. Ce roulement peut être monté dans un support « rigide » ou monté dans une cage souple.
La raideur de cette cage souple est calibrée afin de limiter autant que possible la présence de modes vibratoires dans la plage de fonctionnement du moteur. On dit donc que la situation dynamique d’une ligne d’arbre est figée car le positionnement des modes vibratoires n’évolue pas en raison de la raideur de paliers fixes.
Par exemple, dans les architectures moteurs contenant un arbre traversant, un premier mode de vibration d’arbre est traversé lors de l’augmentation du régime moteur pour atteindre la plage de fonctionnement nominale du moteur. Ce premier mode de vibration d’arbre présente généralement un pourcentage d’énergie de déformation élastique élevé et est positionné en dehors, et à distance, de la plage de fonctionnement nominale du moteur.
Puis, un second mode de vibration est souvent présent dans ou au-delà de la plage de fonctionnement nominale du moteur. Ce second mode de vibration est souvent trop proche du régime moteur en fonctionnement aux vitesses maximale autorisées.
Il est également connu d’agencer deux roulements dans un palier, comme par exemple décrit dans le brevet FR2951232. Toutefois, ces deux roulements n’ont pas une raideur qui évolue en fonction d’un paramètre moteur.
Présentation de l’invention Le but de la présente invention est de proposer un dispositif de centrage et de guidage en rotation d’une ligne d’arbre ayant une raideur évolutive sur un ou plusieurs roulements en fonction d’au moins un paramètre moteur comme par exemple la poussée axiale du moteur ou la vitesse de rotation du moteur.
La présente invention a pour objet un dispositif de centrage et de guidage en rotation d’une ligne d’arbre d’une turbomachine, la ligne d’arbre étant propre à être entrainée en rotation autour d’un axe de rotation ; ledit dispositif comprenant : - une première bague interne fixée à une ligne d’arbre, une première bague externe, un premier roulement à billes agencé entre la première bague interne et la première bague externe, un premier support portant la première bague externe, le premier support ayant une raideur définie, - une deuxième bague interne fixée à ligne d’arbre, une deuxième bague externe, un deuxième roulement agencé entre la deuxième bague interne et la deuxième bague externe, et une cage souple supportant la deuxième bague externe, caractérisé en ce que la cage souple présente une raideur inférieure à la raideur du premier support et en que le deuxième roulement est écarté du premier roulement d’un écartement axial prédéfini.
La présente invention permet d’améliorer les analyses de dynamique de la ligne d’arbre.
Avantageusement, la présente invention permet, par le biais de l’évolution de la poussée axiale, de faire évoluer la raideur dans le dispositif de centrage et de guidage, aussi appelé palier, en fonction du régime moteur.