BE1029454B1 - Ensemble de turbomachine d'aeronef, compresseur, turbomachine et procede de determination du calage angulaire d'aubes - Google Patents
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Abstract
L’invention se rapport à un ensemble (10) de turbomachine d’aéronef comprenant des paliers (12), des aubes (121, 131) à calage variable guidées en rotation par les paliers (12) autour d’un axe de rotation (11) selon un calage angulaire, un champ magnétique (16) depuis les aubes (121, 131), au moins deux bobines réceptrices (18, 20) intégrées aux paliers (12), positionnées à 90° l’une de l’autre sur les paliers (12) et excitées par le champ magnétique (16), les bobines réceptrices (18, 20) étant aptes à délivrer chacune un signal de sortie dont la combinaison indique le calage angulaire des aubes (121, 131). L’invention se rapporte aussi à un compresseur de turbomachine d’aéronef avec un tel ensemble, une turbomachine avec un tel compresseur et un procédé de détermination du calage angulaire d’aubes dans une telle turbomachine.
Description
- 1 - Ensemble de turbomachine d’aéronef, compresseur, turbomachine et procédé de détermination du calage angulaire d’aubes Domaine technique La présente invention concerne un ensemble de turbomachine d’aéronef, un compresseur de turbomachine d’aéronef avec un tel ensemble, une turbomachine avec une tel compresseur et un procédé de détermination du calage angulaire d’aubes dans une telle turbomachine.
Art antérieur Les compresseurs de turbomachines d’aéronef peuvent comporter des aubes orientables au sein d’aubages fixes.
Par exemple, les documents EP3382210 et EP3282096 décrivent des aubes à calage variable de turbomachine.
Les aubes comprennent un axe de pivotement selon lequel le calage de l'aube varie et des moyens magnétiques pour guider l’aube en rotation selon son axe de pivotement.
Pour mesurer la position angulaire des aubes, différentes solutions ont été décrites dans l’état de la technique.
La position des systèmes d’actuation des aubes peut être mesurée pour en déduire la position angulaire des aubes ou bien une mesure déportée d’un élément de l’aube tel que la position d’un levier lié à l’aube ou d’un système à axes et engrenage d'entraînement des aubes.
La mesure du calage angulaire des aubages demande d'installer des capteurs dont l'encombrement peut être trop important par rapport à l’espace disponible dans le carter des compresseurs ainsi que dans l'espace disponible entre les carters, externe de la veine primaire et interne de la veine secondaire, dans le cas où il est nécessaire de réaliser des mesures de grande précision.
Egalement, il doit être rajouté des éléments de mesure du calage des aubes qui sont complexes à régler et qui peuvent présenter des jeux de fonctionnement.
Chacune de ces contraintes, principalement la complexité et les jeux de fonctionnement, sont antagonistes de la précision de mesure recherchée.
Il y a un besoin pour un dispositif qui soit simple et qui permette d'obtenir des mesures précises du calage angulaire des aubes sans être encombrant.
- 2 - Exposé de l’invention À cet effet, l'invention propose un ensemble de turbomachine d’aéronef comprenant - des paliers, - des aubes à calage variable guidées en rotation par les paliers autour d’un axe de rotation selon un calage angulaire, - un champ magnétique depuis les aubes, - au moins deux bobines réceptrices intégrées aux paliers, positionnées à 90° l’une de l’autre sur les paliers et excitées par le champ magnétique, les bobines réceptrices étant aptes à délivrer chacune un signal de sortie dont la combinaison indique le calage angulaire des aubes.
Selon une variante, le rapport de l’amplitude des signaux de sortie fournis par les bobines réceptrices intégrées aux paliers est proportionnel à la tangente du calage angulaire des aubes.
Selon une variante, les bobines réceptrices intégrées aux paliers ont un axe de noyau sécants en l’axe de rotation des aubes.
Selon une variante, une bobine excitatrice intégrée aux aubes est apte à créer le champ magnétique depuis les aubes.
Selon une variante, la bobine excitatrice intégrée aux aubes a un axe de noyau orthogonal à l'axe de rotation des aubes et situé dans le plan défini par les axes du noyau des bobines réceptrices intégrées aux paliers.
Selon une variante, la bobine excitatrice intégrées aux aubes est alimentée par une bobine réceptrice intégrée aux aubes et excitée par une bobine excitatrice intégrée aux paliers.
Selon une variante, les noyaux de la bobine excitatrice intégrée dans le palier et de la bobine réceptrice intégrée dans le palier sont coaxiaux selon l’axe de rotation des aubes.
L'invention se rapporte aussi à un compresseur de turbomachine d'aéronef comprenant - un stator,
- 3 - - l’ensemble de turbomachine d’aéronef tel que décrit précédemment, les paliers étant supportés par le stator, - un système de calage variable commandant le calage angulaire des aubes, l’ensemble de turbomachine d’aéronef déterminant le calage angulaire effectif des aubes par la combinaison des signaux de sortie des bobines réceptrices sur les paliers, le compresseur étant de type haute pression ou basse pression.
L'invention se rapporte aussi à une turbomachine d’aéronef comprenant un compresseur basse pression et un compresseur haute pression situé en aval du compresseur basse pression le long d’un axe moteur, au moins Vun des compresseurs étant tel que décrit précédemment.
Selon une variante, la turbomachine comprend en outre - une soufflante en amont des compresseurs le long de l’axe moteur, - une chambre de combustion, une turbine haute pression et une turbine basse pression en aval des compresseurs le long de axe moteur, - des arbres de transmission de la puissance mécanique des turbines haute et basse pression aux compresseurs et à la soufflante via un réducteur.
L'invention se rapporte aussi à un procédé de détermination du calage angulaire d’aubes dans la turbomachine d’aéronef telle que décrite précédemment, comprenant les étapes de - Mesure des signaux fournis par les bobines réceptrices intégrées aux paliers, - détermination du calage angulaire effectif des aubes en fonction de la combinaison des signaux fournis par les bobines réceptrices. Selon une variante, le procédé comprend en outre une étape de comparaison du calage angulaire effectif des aubes avec le calage angulaire commandé par un système de calage variable des aubes.
- 4 - Selon une variante, le rapport des amplitudes des signaux de sortie fournis par les bobines réceptrices intégrées aux paliers est proportionnel à la tangente du calage angulaire des aubes.
L'usage, dans ce document, du verbe « comprendre », de ses variantes, ainsi que ses conjugaisons, ne peut en aucune façon exclure la présence d’éléments autres que ceux mentionnés. L'usage, dans ce document, de l’article indéfini « un », « une », ou de l’article défini «le», «la» ou « l’», pour introduire un élément n’exclut pas la présence d’une pluralité de ces éléments.
Les termes « premier », « deuxième », etc. sont, quant à eux, utilisés dans le cadre de ce document exclusivement pour différencier différents éléments, et ce sans impliquer d'ordre entre ces éléments.
Les modes de réalisation préférés ainsi que les avantages de l’ensemble de de turbomachine d’aéronef selon l'invention se transposent mutatis mutandis aux compresseurs, turbomachine et procédé de détermination du calage angulaire des aubes décrits.
Brève description des figures D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux figures annexées qui montrent : - la figure 1 illustre une vue schématique d’une coupe bidimensionnelle d’une turbomachine d’aéronef sur laquelle il est prévu d'intégrer l'invention ; - la figure 2, une vue schématique d’un exemple d’ensemble de turbomachine d’aéronef selon l'invention ; - la figure 3, une vue de dessus de la figure 2.
Les dessins des figures ne sont pas à l’échelle. Des éléments semblables sont en général dénotés par des références semblables dans les figures. Dans le cadre du présent document, les éléments identiques ou analogues peuvent porter les mêmes références. En outre, la présence de numéros ou lettres de référence aux dessins ne peut être considérée comme limitative, y compris lorsque ces numéros ou lettres sont indiqués dans les revendications.
- 5 - Description détaillée de modes de réalisation de l’invention L'invention se rapporte à un ensemble de turbomachine d'aéronef comprenant des paliers, des aubes guidées en rotation par les paliers autour d’un axe de rotation selon un calage angulaire, un champ magnétique depuis les aubes et deux bobines réceptrices intégrées aux paliers, positionnées à 90° l’une de l’autre sur les paliers et excitées par le champ magnétique. Les bobines réceptrices sont aptes à délivrer chacune un signal de sortie dont la combinaison indique le calage angulaire des aubes. Ceci permet d'obtenir des mesures précises de la position des aubes de manière intégrée aux aubes et paliers, ce qui rend les éléments de détection de la position angulaire des aubes moins encombrants. En outre, cet ensemble est simple car ne nécessite pas la conception et la validation de pièces additionnelles, tels que des supports, axes, engrenages, renvoi d’angles, etc. L'absence de pièce mobiles additionnelles ainsi que la simplicité des éléments de mesure assure une durée de vie importante et une insensibilité à la température. En outre, l'invention permet l'intégration des éléments de mesure dans les pièces à surveiller et non pas sur la méthode de mesure elle-même.
La figure 1 illustre une coupe d’une turbomachine d’aéronef 100 sur laquelle il est prévu d'intégrer l'ensemble de turbomachine d’aéronef selon l'invention. Il peut s'agir plus précisément d’une turbomachine axiale à double flux comprenant de façon successive, le long de l'axe moteur X, une soufflante 110, un compresseur basse pression 120, un compresseur haute pression 130, une chambre de combustion 160, une turbine haute pression 140 et une turbine basse pression 150. Ces éléments sont connus d’un homme du métier. Il s’agit d’un exemple d'architecture car l'invention s'applique à d’autres architectures de turbomachines. En fonctionnement, la puissance mécanique des turbines basse 150 et haute 140 pression est transmise via des arbres 101 et 102 aux compresseurs basse 120 et haute 130 pression respectivement, ainsi qu’à la soufflante 110 via l’arbre 101. Un réducteur 111 peut être interposé sur l’arbre 101, de sorte que les vitesses de rotation de la soufflante 110 et du compresseur basse pression 120 soient proportionnelles. Les rotors de ces compresseurs tournent autour de l’axe moteur X leur permettant d’aspirer et de comprimer de [air pour l’'amener à des vitesses,
- 6 - pressions et températures adaptées, jusqu’à l’entrée de la chambre de combustion
160. La soufflante 110 permet de générer des flux d'air primaire 106 et secondaire 107 en amont du compresseur basse pression 120. Le flux d'air primaire 106 est principalement destiné à traverser axialement la turbomachine d’aéronef 100, alimentant par cette occasion la chambre de combustion 160, alors que le flux d'air secondaire 107 est principalement destiné à générer une réaction de poussée nécessaire au vol de l’aéronef.
Bien que non référencés de façon systématique sur la figure 1, chaque compresseur et chaque turbine comprend un ou plusieurs étages axiaux disposés en série. Chaque étage comprend un stator ou redresseur à aubages fixes et un rotor à aubages mobiles apte à être mis en rotation autour de l’axe moteur. Pour les compresseurs basse pression 120 et haute pression 130, ces aubages fixes et mobiles sont respectivement référencés par 121, 122 et 131, 132. Au sein d’un étage, le rotor aspire et accélère le flux d'air primaire 106 en le déviant par rapport à l'axe du moteur X et le stator ou redresseur qui suit redresse le flux dans l'axe moteur X et le ralentit en transformant une partie de sa vitesse en pression. Les aubages fixes comprennent des aubes qui peuvent être à orientation fixe et/ou à orientation (ou calage) variable. Ces aubes orientables sont également connues comme aubes à calage variable, ou selon l’acronyme anglo-saxon « VSV » pour « Variable Stator Vane ». Leur particularité est que l’inclinaison de leurs cordes peut varier par rapport à l’axe du moteur X, et de l’axe des compresseurs 120, 130 en particulier. Les faces intrados et extrados des aubes peuvent être plus ou moins exposées au flux d'air primaire 106. Les surfaces intrados s'étendent plus ou moins face au flux d'air primaire 106 afin de moduler la déviation, et donc le redressement qui est imposé au flux d'air primaire 106. Les compresseurs peuvent comporter un ou plusieurs étages d’aubes orientables. Le calage (ou orientation ou position) angulaire des aubes au sein du stator à aubages fixes est commandé par un système de calage variable. Sur la figure 1, un système de calage variable 123 peut être monté sur le carter du compresseur basse pression 120 ; un système de calage variable 133 peut aussi être monté sur le carter du compresseur haute pression 130. Il est à noter que cette représentation
- 7 - n’est aucunement limitative du nombre ou de la position des systèmes de calage variable que sont susceptibles de comprendre les compresseurs 120, 130. Ce type d'architecture est donné à titre d'exemple, un compresseur intermédiaire pourrait être présent.
Le calage angulaire des aubes à calage variable au sein des aubages fixes est commandé par les systèmes de calage variable 123, 133. Un ensemble 10 de turbomachine d’aéronef illustré schématiquement sur les figures 2 et 3 permet de déterminer la position angulaire effective des aubes à orientation variable. L'ensemble 10 permet de déterminer si les aubes ont effectivement atteint le calage angulaire commandé.
La figure 2 montre l'ensemble 10 de turbomachine d’aéronef avec une aube 121, 131 à calage variable, à titre d'exemple, des aubages fixes du compresseur basse pression 120 et/ou haute pression 130. La figure 3 montre une vue schématique du dessus de la figure 2. Un avantage de l’ensemble 10 est qu’il permet de déterminer par des mesures simples et précises la position angulaire effective des aubes en étant peu encombrant dans le carter des compresseurs. Ceci est particulièrement avantageux pour le compresseur basse pression 120 qui se trouve en amont du moteur, dans le sens d’écoulement des flux d’air primaire et secondaire. En effet, le carter du compresseur basse pression 120 ne peut pas être volumineux car situé en un emplacement où l’espace est très réduit ; l’espace est limité par la proximité des autres éléments du moteur, par exemple la présence d’un flux d'air la proximité du carter externe dans la direction radiale du moteur. L'espace peut aussi être réduit en raison de contrainte d’aérodynamisme de l’aéronef, ou encore, de contrainte d’intégration du moteur dans l’aéronef.
Les aubes 121, 131 sont montées mobiles en rotation autour d’un axe de rotation 11 selon un calage angulaire. Les aubes 121, 131 sont chacune montées mobiles en rotation sur un palier 12 de l’ensemble 10. Les paliers 12 sont supportés par un stator 14 intégré au carter 170 des compresseurs 120, 130.
Un champ magnétique 16 est généré depuis les aubes 121, 131. Le champ magnétique 16 est orthogonal à l’axe de rotation 11 des aubes 121, 131. Des capteurs à effet Hall excités par le champ magnétique 16 peuvent être intégrés
- 8 - dans les paliers et dont le signal indique la position angulaire de chaque aube. De préférence, au moins deux bobines réceptrices 18, 20 sont intégrées aux paliers
12. Les bobines 18, 20 sont noyées dans le palier 12. Les bobines 18, 20 sont positionnées à 90° l’une de l’autre. Les bobines réceptrices 18, 20 intégrées à chaque paliers 12 sont excitées par le champ magnétique 16 provenant des aubes 121, 131. Les bobines réceptrices 18, 20 intégrées aux paliers 12 sont alors aptes à délivrer chacune un signal 28, 30 de sortie dont la combinaison indique la position angulaire de chaque aube 121, 131. Ainsi, la détection de la position angulaire effective de chaque aube est détectée par des moyens qui sont intégrés dans les aubes et les paliers ce qui ne nécessite pas d'éléments supplémentaires encombrants pour la détection de la position angulaire des aubes. Le positionnement des bobines réceptrices 18, 20 est tel que les axes 181, 201 du noyau des bobines réceptrices 18, 20 sont sécants en l’axe de rotation 11 des aubes 121, 131. En d’autres termes, les spires des bobines réceptrices 18, 20 font face à l’axe de rotation 11 des aubes 121, 131. Les axes 181, 201 du noyau des bobines réceptrices 18, 20 sont dans le plan de l’axe du champ magnétique
16. Les bobines 18, 20 étant décalés de 90°, et selon le calage angulaire des aubes 121, 131 dans le palier 12 (correspondant à un angle a), l'une fournit un signal tel qu'une tension dont l'amplitude est proportionnelle au sinus de l'angle a, et l'autre un signal tel qu’une tension dont l'amplitude est proportionnelle au cosinus de l'angle a. Le rapport des signaux 28, 30 des bobines 18, 12 est donc proportionnel à la tangente de l’angle a du calage angulaire des aubes 121, 131. Il est envisageable de mettre en série chaque bobine 18, 20 avec respectivement une autre bobine intégrée au palier à l'opposé de celles-ci. Ceci permet d'augmenter la sensibilité de la mesure.
Le champ magnétique 16 peut être créé par des aimants permanents intégrés à chaque aube. De préférence, le champ magnétique 16 peut être créé par une bobine excitatrice 22 intégrée à chaque aube 121, 131. La bobine excitatrice 22 est noyée dans l’aube 121, 131. L'axe 221 du noyau de la bobine excitatrice 22 est orthogonal à l’axe de rotation 11 des aubes 121, 131 et est située dans le plan des axes 181, 201 du noyau des bobines réceptrices 18, 20. Les bobines 18, 20 et 22
- 9 - forment ainsi un résolveur. La figure 3 montre un exemple de position de la bobine excitatrice 22 dans l’aube (non représentée) et le positionnement des bobines réceptrices 18, 20 dans le palier 12. Sur la figure 3, la bobine 22 est décalée angulairement par rapport à la bobine 22 de la figure 2. La bobine excitatrice 22 est positionnée de sorte à générer le champ magnétique 16 radial selon axe 221, orthogonal à l’axe 11 de rotation de l'aube 121, 131. La bobine excitatrice 22 est intégrée dans l’aube, en son centre. La rotation de l’aube 121, 131 fait varier l'orientation de la bobine excitatrice 22 par rapport au palier 12 et donc l'orientation du champ magnétique 16 par rapport aux bobines 18, 20. Le courant dans la bobine excitatrice 22 génère une tension dans les bobines réceptrices 18, 20 en fonction de la position angulaire prise par la bobine excitatrice 22. L'amplitude des deux tensions induites dans les bobines réceptrices 18, 20 varie sinusoïdalement lors de la rotation de l'aube 121, 131, selon les signaux 28, 30. Il est envisageable d'alimenter en courant directement la bobine excitatrice 22 intégrée dans les aubes 121, 131 par des balais. De préférence, la bobine excitatrice 22 est alimentée par une bobine réceptrice 24 intégrée également dans les aubes 121, 131, la bobine réceptrice 24 étant elle-même excitée par une bobine excitatrice 26 intégrée aux paliers 12. Les bobines 24 et 26 sont noyées respectivement dans l’aube 121, 131 et dans le palier 12. La bobine excitatrice 26 intégrée dans les paliers 12 est immobile et peut être facilement alimentée en courant: la bobine excitatrice 26 génère une tension induite dans la bobine réceptrice 24 intégrée dans l’aube 121, 131. Ceci permet d'alimenter la bobine excitatrice 22 intégrée dans l’aube 121, 131 mobile en rotation. Ainsi, il n’est pas nécessaire d’utiliser de balais d'alimentation de la bobine réceptrice 24 intégrée dans l'aube 121, 131.
Plus spécifiquement, l’axe du noyau de la bobine réceptrice 24 intégrée dans les aubes 121, 131 est selon l'axe de rotation 11 des aubes 121, 131. De même, l’axe du noyau de la bobine excitatrice 26 intégrée dans les paliers 12 est selon l'axe de rotation 11 des aubes 121, 131. En d’autres termes, les noyaux des bobines excitatrice 26 et réceptrice 24 sont coaxiaux selon l’axe de rotation 11 des aubes 121, 131.
- 10 - L'ensemble 10 comporte en outre des douilles (non visibles sur les figures) en matériau diamagnétique assurant la rotation des aubes dans les paliers en évitant le contact métal/métal des aubes et des paliers. Les bobines 18, 20, 22 sont intégrées dans les aubes 121, 131 et paliers 12 de manière à ce que des bobines ne soient pas en regard des douilles.
L'invention se rapporte aussi à un procédé de détermination du calage angulaire des aubes 121, 131 dans la turbomachine 100 d’aéronef. Le système de calage variable 123, 133 commande le calage angulaire des aubes et le procédé permet de savoir si les aubes ont effectivement atteint ce calage angulaire. Le procédé comprend une étape de mesure des signaux 28, 30 fournis par les bobines réceptrices 18, 20 intégrées aux paliers 12 puis une étape de détermination du calage angulaire effectif des aubes 121, 131 en fonction de la combinaison des signaux 28, 30. Ceci permet de connaître la position réelle des aubes 121, 131. Puis le procédé comprend une étape de comparaison du calage angulaire effectif des aubes avec le calage angulaire commandé par le système de calage variable 123, 133. Une action peut être entreprise selon le résultat de cette comparaison pour modifier le calage angulaire des aubes — voire assurer une étape de maintenance. Le rapport des amplitudes des signaux de sortie fournis par les bobines réceptrices 18, 20 intégrées aux paliers 12 est proportionnel à la tangente du calage angulaire des aubes. Une unité de contrôle met en œuvre le procédé ; elle reçoit les signaux 28, 30 et détermine le calage angulaire effectif des aubes afin de le comparer à au calage angulaire commandé.
L'invention présente un intérêt particulier dans le compresseur basse pression de la turbomachine comprenant le réducteur 111 sur l’arbre 101 de transmission de puissance mécaniques des turbines 150, 140. Le réducteur permettant d'augmenter la vitesse de rotation du compresseur basse pression 120 par rapport à celle de la soufflante 110, la détermination du calage angulaire effectif des aubes 121 du compresseur basse pression est d’autant plus critique. L’ensemble 10 étant précis et peu encombrant et le carter du compresseur basse pression ayant peu d'espace disponible, l’utilisation de l'ensemble 10 dans le compresseur basse pression est avantageuse.
- 11 -
La présente invention a été décrite en relation avec des modes de réalisations spécifiques, qui ont une valeur purement illustrative et ne doivent pas être considérés comme limitatifs.
D’une manière générale, il apparaîtra évident pour un homme du métier que la présente invention n’est pas limitée aux exemples illustrés et/ou décrits ci-dessus.
Par exemple, l’ensemble décrit peut être monté sur une turbine et les mêmes avantages que décrit précédemment s'appliquent.
Claims (12)
1. Ensemble (10) de turbomachine d’aéronef comprenant - des paliers (12), - des aubes (121, 131) à calage variable guidées en rotation par les paliers (12) autour d’un axe de rotation (11) selon un calage angulaire, - un champ magnétique (16) depuis les aubes (121, 131), - au moins deux bobines réceptrices (18, 20) intégrées aux paliers (12), positionnées à 90° l’une de l’autre sur les paliers (12) et excitées par le champ magnétique (16), les bobines réceptrices (18, 20) étant aptes à délivrer chacune un signal de sortie (28, 30) dont la combinaison indique le calage angulaire des aubes (121, 131).
2. Ensemble (10) de turbomachine d’aéronef selon la revendication 1, dans lequel le rapport de l'amplitude des signaux de sortie (28, 30) fournis par les bobines réceptrices (18, 20) intégrées aux paliers (12) est proportionnel à la tangente du calage angulaire des aubes (121, 131).
3. Ensemble (10) de turbomachine d’aéronef selon la revendication 1 ou 2, dans lequel les bobines (18, 20) réceptrices intégrées aux paliers (12) ont un axe (181, 201) de noyau sécants en l’axe de rotation (11) des aubes.
4. Ensemble (10) de turbomachine d’aéronef selon l’une des revendications 1 à 3, dans lequel une bobine excitatrice (22) intégrée aux aubes (121, 131) est apte à créer le champ magnétique (16) depuis les aubes.
5. Ensemble (10) de turbomachine d’aéronef selon la revendication 4, dans lequel la bobine excitatrice (22) intégrée aux aubes a un axe (221) de noyau orthogonal à l’axe de rotation (11) des aubes (121, 131) et situé dans le plan défini par les axes (181, 201) du noyau des bobines réceptrices (18, 20) intégrées aux paliers.
- 13 -
6. Ensemble (10) de turbomachine d’aéronef selon l’une des revendications 4 ou 5, dans lequel la bobine excitatrice (22) intégrées aux aubes (121, 131) est alimentée par une bobine réceptrice (24) intégrée aux aubes et excitée par une bobine excitatrice (26) intégrée aux paliers (12).
7. Ensemble (10) de turbomachine d’aéronef selon la revendication 6, dans lequel les noyaux de la bobine excitatrice (26) intégrée dans le palier (12) et de la bobine réceptrice (24) intégrée dans le palier (12) sont coaxiaux selon l'axe de rotation (11) des aubes (121, 131).
8. Compresseur (120, 130) de turbomachine d’aéronef comprenant - un stator (14), - l’ensemble (10) de turbomachine d’aéronef selon l’une des revendications 1 à 7, les paliers (12) étant supportés par le stator (14), - un système de calage variable (123, 133) commandant le calage angulaire des aubes (121, 131), l’ensemble (10) de turbomachine d’aéronef déterminant le calage angulaire effectif des aubes (121, 131) par la combinaison des signaux de sortie des bobines réceptrices (18, 20) sur les paliers (12), le compresseur étant de type haute pression ou basse pression.
9. Turbomachine d’aéronef (100) comprenant un compresseur basse pression (120) et un compresseur haute pression (130) situé en aval du compresseur basse pression (120) le long d’un axe moteur, au moins l’un des compresseurs (120, 130) étant selon la revendication 8.
10. Procédé de détermination du calage angulaire d’aubes dans la turbomachine (100) d’aéronef selon la revendication 9, comprenant les étapes de
- 14 - - mesure des signaux (28, 30) fournis par les bobines réceptrices (18, 20) intégrées aux paliers (12), - détermination du calage angulaire effectif des aubes (121, 131) en fonction de la combinaison des signaux (28, 30) fournis par les bobines réceptrices.
11. Procédé selon la revendication 10, comprenant en outre une étape de comparaison du calage angulaire effectif des aubes avec le calage angulaire commandé par un système de calage variable (123, 133) des aubes.
12. Procédé selon la revendication 10 ou 11, dans lequel le rapport des amplitudes des signaux de sortie fournis par les bobines réceptrices (18, 20) intégrées aux paliers (12) est proportionnel à la tangente du calage angulaire des aubes.
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5239288A (en) * | 1990-03-09 | 1993-08-24 | Transicoil Inc. | Resolver having planar windings |
US7096657B2 (en) * | 2003-12-30 | 2006-08-29 | Honeywell International, Inc. | Gas turbine engine electromechanical variable inlet guide vane actuation system |
US9500200B2 (en) * | 2012-04-19 | 2016-11-22 | General Electric Company | Systems and methods for detecting the onset of compressor stall |
Family Cites Families (2)
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---|---|---|---|---|
BE1024492B1 (fr) | 2016-08-12 | 2018-03-12 | Safran Aero Boosters S.A. | Aube a orientation variable de compresseur de turbomachine axiale |
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5239288A (en) * | 1990-03-09 | 1993-08-24 | Transicoil Inc. | Resolver having planar windings |
US7096657B2 (en) * | 2003-12-30 | 2006-08-29 | Honeywell International, Inc. | Gas turbine engine electromechanical variable inlet guide vane actuation system |
US9500200B2 (en) * | 2012-04-19 | 2016-11-22 | General Electric Company | Systems and methods for detecting the onset of compressor stall |
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