EP3279475B1 - Procede de pilotage d'une pompe a membrane ondulante, et systeme pilote de pompe a membrane ondulante - Google Patents

Procede de pilotage d'une pompe a membrane ondulante, et systeme pilote de pompe a membrane ondulante Download PDF

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EP3279475B1
EP3279475B1 EP17179623.8A EP17179623A EP3279475B1 EP 3279475 B1 EP3279475 B1 EP 3279475B1 EP 17179623 A EP17179623 A EP 17179623A EP 3279475 B1 EP3279475 B1 EP 3279475B1
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EP
European Patent Office
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diaphragm pump
operating parameter
undulating
frequency
power supply
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Florian DUMAS
Bruno Reynard
Mathieu RUDLOFF
Nicolas Travers
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Safran Aerosystems SAS
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Zodiac Aerotechnics SAS
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Publication date
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Definitions

  • the present invention relates to the technical field of undulating diaphragm pumps and relates, more particularly, to a method of controlling an undulating diaphragm pump, as well as to an undulating diaphragm pump controlled system.
  • the invention is applicable in all fields using an undulating diaphragm pump, but finds an advantageous application in the field of aeronautics where the undulating diaphragm pumps can be used, for example, for the discharge of wastewater contained in a water retention tank of a toilet gray water management system of an aircraft, or for circulating fuel in the aircraft.
  • an undulating diaphragm pump comprising, in general, a pump body delimiting a chamber in which an intake pipe and an exhaust pipe open.
  • the undulating diaphragm pump comprises an undulating membrane, capable of having a central opening, extending into the chamber of the undulating diaphragm pump, in particular between a lower flange and an upper flange of the undulating diaphragm pump.
  • the undulating diaphragm pump comprises actuating means for actuating the undulating membrane, electrically powered by a voltage at a given frequency.
  • the actuating means in particular make it possible to oscillate and undulate the undulating membrane.
  • the undulating membrane is able to move respectively between the lower flange and the upper flange of the undulating diaphragm pump to a frequency equivalent to the power supply frequency of the actuating means.
  • an inverter is arranged to generate a periodic alternating power supply at the given frequency.
  • the undulating diaphragm oscillates and waves so as to propagate a wavefront which causes, on the one hand, a pumping of a fluid to be pumped from the intake pipe to the chamber of the undulating diaphragm pump and, on the other hand, a discharge of the fluid to be pumped from the chamber of the undulating diaphragm pump to the exhaust pipe.
  • This type of undulating diaphragm pump is entirely satisfactory in that it requires reduced maintenance, and in that it is sensitive neither to the phenomena of cavitation, nor to the quantity and size of the waste or foreign bodies potentially present in the fluid to be pumped.
  • One of the aims of the invention is therefore to provide a method for controlling an undulating diaphragm pump, as well as a controlled undulating diaphragm pump system, which make it possible to optimize the use of a pump with an undulating diaphragm pump.
  • undulating membrane in particular by reducing its energy consumption, and by increasing its efficiency.
  • the present invention also proposes to improve any operating parameter of the undulating diaphragm pump, in particular as a function of the application concerned.
  • an undulating diaphragm pump comprising at least one undulating membrane and means for actuating the undulating membrane, the actuating means being powered electrically at a given frequency or voltage to oscillate and undulate the undulating membrane.
  • the method consists in modifying the frequency and / or the electrical supply voltage of the actuating means as a function of at least one previously determined operating parameter of the undulating diaphragm pump.
  • the undulating diaphragm pump it is possible to modify the frequency and / or the electrical supply voltage of the actuating means of the undulating diaphragm to vary at least one parameter of operation of the undulating diaphragm pump so that it operates optimally, depending on the application concerned.
  • the operation of the undulating diaphragm pump is optimized in that the undulating diaphragm pump consumes as little energy as possible while having maximum efficiency.
  • Changing the frequency and / or voltage of the power supply means for actuating the undulating membrane can also make it possible to operate the undulating diaphragm pump at a desired operating level.
  • the oscillation frequency of the undulating membrane must, for example, be equivalent to a resonance frequency defined by the internal characteristics of the undulating diaphragm pump and the fluid to be pumped.
  • the oscillation frequency of the undulating diaphragm is dictated by the power supply frequency of the aircraft electrical network.
  • the control method according to the invention makes it possible, for example, to modify the frequency and / or the electrical supply voltage of the actuating means of the undulating diaphragm, so as to vary the oscillation frequency of the undulating membrane so that it reaches the resonance frequency specific to the undulating diaphragm pump which, as mentioned above, also depends on the fluid to be pumped.
  • the step of checking whether the operating parameter determined to reach the predetermined target value may consist in checking whether it is within a predetermined value range.
  • the step of checking whether the determined operating parameter has reached the predetermined target value may also consist in checking whether the determined operating parameter has reached a maximum or minimum value, of so that the frequency and / or the power supply voltage is successively increased and decreased to determine whether the determined operating parameter has reached the maximum or minimum value.
  • the variation of the frequency and / or the power supply voltage can obey a control logic according to the determined operating parameter.
  • the invention also relates to a controlled undulating diaphragm pump system according to claim 10.
  • the controlled undulating diaphragm pump system comprises a pump, comprising in particular an undulating diaphragm and means for actuating the undulating diaphragm fed electrically at a frequency and / or a given voltage to oscillate and undulate the undulating membrane.
  • the undulating diaphragm pump controlled system comprises a control unit able to control the actuating means as a function of at least one predetermined operating parameter of the undulating diaphragm pump.
  • control unit comprises a regulator of the frequency and / or of the electrical supply voltage, arranged between the power supply and the actuating means.
  • the undulating diaphragm pump controlled system may comprise measuring means capable of sending at least one measurement of at least one operating parameter of the undulating diaphragm pump to the regulating organ.
  • the invention relates to a pilot system (1) for an undulating diaphragm pump (2), the use of which is optimized, for example, to operate according to the actual need of the pumping characteristics.
  • a pilot system (1) for an undulating diaphragm pump (2) the use of which is optimized, for example, to operate according to the actual need of the pumping characteristics.
  • the undulating diaphragm pump (2) comprises a pump body (3) delimiting a chamber (4) into which an intake pipe (5) and an exhaust pipe (6).
  • the undulating diaphragm pump (2) comprises a diaphragm undulating member (7) extending into the chamber (4), in particular a disk-shaped undulating membrane (7) having a circular central opening (8).
  • the undulating membrane (7) is obtained in a deformable material such as a silicone elastomer for example or the like.
  • the undulating membrane (7) is arranged between a lower flange and an upper flange.
  • the undulating diaphragm pump (2) comprises actuating means (9) for oscillating and undulating the undulating membrane (7) to thereby allow pumping operations as such.
  • the actuating means (9) are powered by a power supply (10) delivering a voltage and / or a given power supply frequency.
  • the actuating means (9) make it possible to convert the electrical energy supplied by the power supply (10) into an alternating movement, advantageously into a linear reciprocating motion.
  • the reciprocating motion causes the oscillation movement and the undulation of the undulating membrane (7).
  • the undulating membrane (7) is subjected to a movable structure (11) connected to actuating means (9) in the form of an electromagnet (12) comprising a movable magnet (13).
  • the electromagnet (12) when the electromagnet (12) is electrically powered by the power supply (10), the movable magnet (13) oscillates and causes the oscillation of the movable structure (11) and thus the oscillation and rotation. undulation of the undulating membrane (7).
  • the oscillation and undulation of the undulating membrane (7) generates a wavefront causing the circulation of a fluid to be pumped through the diaphragm pump (2).
  • the mobile structure (11) also in the form of a disk, also protects the undulating membrane (7).
  • the controlled undulating diaphragm pump system (1) comprises a control unit (14), such as an electronic computer, for sensing signals and setting steering commands.
  • the control unit (14) is arranged between the actuating means (9) and the power supply (10). In other words, the control unit (14) is powered electrically and controls the power supply of the actuating means (9) of the undulating diaphragm pump (2).
  • the control unit (14) manages the electrical / electronic interfaces of the undulating diaphragm pump (2). In addition, the control unit (14) makes it possible to create an output signal (18), in particular an electric power signal that can be sent to the actuating means (9) of the undulating membrane (7) of the undulating diaphragm pump (2).
  • control unit (14) comprises a regulating member (15).
  • the regulating member (15) is able to modify and / or regulate the frequency and / or the electrical supply voltage of the actuating means (9).
  • a software and / or a possibly programmable logic circuit comprises the regulating member (15) of the frequency and / or of the electrical supply voltage of the actuating means (9).
  • the regulating member (15) receives, as input, an input signal (19), in particular an input voltage and / or a power supply input frequency, such as for example 400 Hz, originating from example of the electrical network of an aircraft At the output, the regulating member (15) delivers the output signal (18), in particular an output frequency and / or an output voltage, preferably an output frequency and / or a regulated output voltage, which supplies the actuating means (9) of the undulating membrane (7).
  • the regulating member (15) regulates the frequency and / or the electrical supply voltage of the actuating means (9) as a function of at least one predetermined operating parameter, in particular previously measured or calculated, of the pump with undulating membrane (2).
  • the regulator (15) can vary the frequency and / or the power supply voltage of the actuating means (9) according to one or more determined target values to be achieved for one or more parameters. determined operating conditions.
  • the regulating member (15) can vary the frequency and / or the power supply voltage according to a tolerance value range in which the measured or calculated parameter (s) must be located.
  • the regulator (15) can also regulate the frequency and / or the power supply voltage so as to comply with a control logic.
  • the input voltage delivered by the power supply (10) is continuous.
  • the control unit (14) can also integrate a DC / AC converter (16) for generating a periodic AC output voltage for supplying the actuating means (9) of the undulating membrane (7).
  • measuring means (17) are also connected either to the regulator (15) or, if appropriate, to the DC / AC converter (16), or directly to the diaphragm pump. undulating (2).
  • the measuring means (17) are able to measure, as operating parameters of the undulating diaphragm pump (2), the output signal (18) of the regulating member (15) and / or the continuous converter / alternative (16).
  • the processing unit of the control unit (14) is able to compare the output signal (18) with the input signal (19), in particular in the regulating member (15).
  • the measuring means (17) may be of different types depending on the parameter to be measured. They can, for example, include sensors, such as pressure sensors, flow, temperature.
  • the control unit (14) calculates, or the measuring means ( 17) measure at least one operating parameter of the undulating diaphragm pump (2). If several operating parameters are measured or calculated, these can be taken singly or in combination.
  • control unit (14) or the measuring means (17) send the value of the measured or calculated operating parameter to the regulator (15).
  • a verification step (B) the regulator (15) performs a check of whether the measured operating parameter (s) has reached a target value (s). (s) predetermined.
  • the predetermined target value (s) may be of different types. It may be, for example, to check whether one of the measured or calculated operating parameters has reached a particular value, or whether it has reached a multitude of target values defining in particular a range of tolerances for the measured or calculated operating parameter.
  • the regulator (15) determines that the measured / calculated operating parameter (s) have not reached the target value (s). (s) predetermined (s), in an adaptation step (C), the regulating member (15) varies the input signal (19), in particular the frequency and / or the power supply voltage actuating means (9). It is then proceeded to a new measurement or a new calculation of the operating parameter, according to step (A) measurement or calculation described above, and to a new verification according to the verification step (B) described above.
  • the oscillation frequency of the undulating diaphragm (7) influences the flow rate of the undulating diaphragm pump (2), while the supply voltage influences the oscillation amplitude of the undulating diaphragm (7), and thus allows to vary the power of the undulating diaphragm pump (2).
  • the flow rate and operating power of the undulating diaphragm pump (2) are not constant. The invention This makes it possible to optimize the control of the undulating diaphragm pump (2) so that it always operates optimally.
  • the invention provides a method of controlling an undulating diaphragm pump (2), as well as a controlled system (1) of undulating diaphragm pump (2), which make it possible to optimize use of the undulating diaphragm pump (2), by regulating the power supply of the undulating diaphragm pump (2) according to the actual need and the application concerned.
  • the invention thus makes it possible to regulate the energy consumption of the undulating diaphragm pump (2), to optimize the efficiency, as well as any calculable or measurable operating parameter.

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Description

    DOMAINE TECHNIQUE
  • La présente invention se rapporte au domaine technique des pompes à membrane ondulante et concerne, plus particulièrement, un procédé de pilotage d'une pompe à membrane ondulante, ainsi qu'un système piloté de pompe à membrane ondulante.
  • L'invention est applicable dans tous les domaines mettant en oeuvre une pompe à membrane ondulante, mais trouve une application avantageuse dans le domaine de l'aéronautique où les pompes à membrane ondulante peuvent être utilisées, par exemple, pour l'évacuation des eaux usées contenues dans un réservoir de rétention d'eau d'un système de gestion des eaux grises de toilettes d'un aéronef, ou encore pour faire circuler du carburant dans l'aéronef.
    • ART ANTÉRIEUR
  • Il est connu de l'état de la technique une pompe à membrane ondulante comprenant, d'une manière générale, un corps de pompe délimitant une chambre dans laquelle débouchent une conduite d'admission et une conduite d'échappement. La pompe à membrane ondulante comprend une membrane ondulante, susceptible de comporter une ouverture centrale, s'étendant dans la chambre de la pompe à membrane ondulante, en particulier entre un flasque inférieur et un flasque supérieur de la pompe à membrane ondulante. La pompe à membrane ondulante comporte des moyens d'actionnement permettant la mise en action de la membrane ondulante, alimentés électriquement par une tension à une fréquence donnée.
  • Les moyens d'actionnement permettent notamment de faire osciller et onduler la membrane ondulante. Ainsi, la membrane ondulante est apte à se déplacer respectivement entre le flasque inférieur et le flasque supérieur de la pompe à membrane ondulante à une fréquence équivalente à la fréquence d'alimentation électrique des moyens d'actionnement.
  • Si les moyens d'actionnement sont alimentés par une alimentation continue, un onduleur est agencé pour générer une alimentation alternative périodique à la fréquence donnée.
  • Ainsi mise en action par les moyens d'actionnement, la membrane ondulante oscille et ondule de sorte à propager un front d'ondes qui entraine, d'une part, un pompage d'un fluide à pomper depuis la conduite d'admission vers la chambre de la pompe à membrane ondulante et, d'autre part, un refoulement du fluide à pomper à partir de la chambre de la pompe à membrane ondulante vers la conduite d'échappement.
  • Ce type de pompe à membrane ondulante donne entière satisfaction en ce qu'il nécessite une maintenance réduite, et en ce qu'il n'est sensible ni aux phénomènes de cavitation, ni à la quantité et à la taille des déchets ou corps étrangers potentiellement présents dans le fluide à pomper.
  • Bien qu'il soit également connu du document EP 0 412 856 , un système de pompe à membrane dont les moyens d'actionnement sont alimentés par une tension dont la fréquence est choisie pour correspondre à la fréquence de résonnance de la membrane, l'utilisation des pompes à membrane ondulante connues n'est pas optimale. Elle peut encore être améliorée, notamment en termes de consommation en énergie et de rendement.
    • EXPOSE DE L'INVENTION
  • L'un des buts de l'invention est donc de fournir un procédé de pilotage d'une pompe à membrane ondulante, ainsi qu'un système piloté de pompe à membrane ondulante, qui permettent d'optimiser l'utilisation d'une pompe à membrane ondulante, notamment en réduisant sa consommation en énergie, et en augmentant son rendement. Par ailleurs, alternativement ou en combinaison, la présente invention se propose également d'améliorer tout paramètre de fonctionnement de la pompe à membrane ondulante, en particulier en fonction de l'application concernée.
  • A cet effet, il a été mis au point un procédé de pilotage d'une pompe à membrane ondulante selon la revendication 1, comprenant au moins une membrane ondulante et des moyens d'actionnement de la membrane ondulante, les moyens d'actionnement étant alimentés électriquement selon une fréquence ou une tension donnée pour faire osciller et onduler la membrane ondulante.
  • Selon l'invention, le procédé consiste à modifier la fréquence et/ou la tension d'alimentation électrique des moyens d'actionnement en fonction d'au moins un paramètre de fonctionnement, préalablement déterminé, de la pompe à membrane ondulante.
  • De cette manière, en fonction de l'utilisation de la pompe à membrane ondulante, il est possible de modifier la fréquence et/ou la tension d'alimentation électrique des moyens d'actionnement de la membrane ondulante pour faire varier au moins un paramètre de fonctionnement de la pompe à membrane ondulante afin que celle-ci fonctionne d'une manière optimale, selon l'application concernée. Par exemple, le fonctionnement de la pompe à membrane ondulante est optimisé en ce que la pompe à membrane ondulante consomme le moins d'énergie possible tout en présentant un rendement maximum. Modifier la fréquence et/ou la tension d'alimentation électrique des moyens d'actionnement de la membrane ondulante peut permettre également de faire fonctionner la pompe à membrane ondulante à un niveau de fonctionnement voulu.
  • En effet, pour être efficace et avoir un bon rendement, la fréquence d'oscillation de la membrane ondulante doit, par exemple, être équivalente à une fréquence de résonnance définie par les caractéristiques internes de la pompe à membrane ondulante et du fluide à pomper.
  • Lorsque la pompe à membrane ondulante est mise en oeuvre dans un aéronef, la fréquence d'oscillation de la membrane ondulante est dictée par la fréquence d'alimentation du réseau électrique de l'aéronef. Cependant, en pratique et du fait de la nature de chaque pièce constituant une pompe à membrane ondulante, il s'avère difficile de fabriquer une pompe à membrane ondulante dont la fréquence de résonnance est égale exactement à une fréquence d'alimentation électrique donnée.
  • En pratique, on observe généralement une fréquence de résonnance différente de la fréquence voulue. Dans cette situation, le procédé de pilotage selon l'invention permet, par exemple, de modifier la fréquence et/ou la tension d'alimentation électrique des moyens d'actionnement de la membrane ondulante, pour faire varier la fréquence d'oscillation de la membrane ondulante afin que celle-ci atteigne la fréquence de résonnance propre à la pompe à membrane ondulante qui, comme cité plus haut, dépend aussi du fluide à pomper.
  • En fonction de l'utilisation de la pompe à membrane ondulante, il peut être nécessaire de vérifier si le paramètre préalablement déterminé reflète l'utilisation désirée de la pompe à membrane ondulante. Selon un exemple de réalisation particulier du procédé de pilotage selon l'invention, celui-ci comprend des étapes consistant à :
    • déterminer un paramètre de fonctionnement de la pompe à membrane ondulante ;
    • vérifier si le paramètre de fonctionnement déterminé a atteint une valeur cible prédéterminée ;
      ∘ si le paramètre de fonctionnement déterminé n'atteint pas la valeur cible prédéterminée, faire varier la fréquence et/ou la tension d'alimentation électrique des moyens d'actionnement jusqu'à ce que le paramètre de fonctionnement déterminé atteigne la valeur cible prédéterminée.
  • Selon une forme de réalisation particulière, l'étape consistant à vérifier si le paramètre de fonctionnement déterminé à atteint la valeur cible prédéterminée peut consister à vérifier s'il se trouve dans une plage de valeur prédéterminée.
  • La loi comportementale du paramètre déterminé n'étant pas linéaire, l'étape consistant à vérifier si le paramètre de fonctionnement déterminé a atteint la valeur cible prédéterminée peut également consister à vérifier si le paramètre de fonctionnement déterminé a atteint une valeur maximale ou minimale, de sorte que la fréquence et/ou la tension d'alimentation électrique est successivement augmentée et diminuée pour déterminer si le paramètre de fonctionnement déterminé a atteint la valeur maximale ou minimale.
  • Selon une autre forme de réalisation, la variation de la fréquence et/ou de la tension d'alimentation électrique peut obéir à une logique de contrôle en fonction du paramètre de fonctionnement déterminé.
  • L'invention concerne également un système piloté de pompe à membrane ondulante selon la revendication 10. Le système piloté de pompe à membrane ondulante comprend une pompe, comprenant notamment une membrane ondulante et des moyens d'actionnement de la membrane ondulante alimentés électriquement selon une fréquence et/ou une tension donnée pour faire osciller et onduler la membrane ondulante.
  • Selon l'invention, le système piloté de pompe à membrane ondulante comprend une unité de commande apte à commander les moyens d'actionnement en fonction d'au moins un paramètre de fonctionnement préalablement déterminé de la pompe à membrane ondulante.
  • Selon une forme de réalisation particulière, l'unité de commande comprend un organe de régulation de la fréquence et/ou de la tension d'alimentation électrique, agencé entre l'alimentation électrique et les moyens d'actionnement.
  • Certains paramètres de fonctionnement, tels que par exemple la tension ou la fréquence d'alimentation électrique, la puissance, etc. peuvent être déterminés, et notamment calculés, directement par l'unité de commande. Cependant, en fonction du ou des paramètres de fonctionnement à déterminer, le système piloté de pompe à membrane ondulante peut comprendre des moyens de mesure aptes à envoyer au moins une mesure d'au moins un paramètre de fonctionnement de la pompe à membrane ondulante à l'organe de régulation.
    • DESCRIPTION SOMMAIRE DES FIGURES
  • Bien entendu les différentes caractéristiques, variantes et/ou formes de réalisation de la présente invention peuvent être associées les unes avec les autres selon diverses combinaisons dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres.
  • De même, la présente invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques et avantages apparaîtront encore à la lecture de la description détaillée qui suit comprenant des modes de réalisation donnés à titre illustratif en référence aux figures annexées, présentées à titre d'exemples non limitatifs, qui pourront servir à compléter la compréhension de la présente invention et l'exposé de sa réalisation et, le cas échéant, contribuer à sa définition, sur lesquelles :
    • la figure 1 représente un schéma de principe d'un système piloté de pompe à membrane selon l'invention ;
    • la figure 2 représente de manière schématique, vu de côté, l'intérieur d'une pompe à membrane ondulante selon un exemple de réalisation ;
    • la figure 3 représente un schéma de principe d'un procédé de pilotage d'une pompe à membrane ondulante selon l'invention.
    DESCRIPTION DÉTAILLÉE DE L'INVENTION
  • Il est à noter que, sur les figures, les éléments structurels et/ou fonctionnels communs aux différents modes de réalisation peuvent présenter les mêmes références. Ainsi, sauf mention contraire, de tels éléments disposent de propriétés structurelles, dimensionnelles et matérielles identiques.
  • En référence à la figure 1, l'invention concerne un système piloté (1) de pompe à membrane ondulante (2) dont l'utilisation est optimisée, par exemple, pour fonctionner en fonction du besoin réel des caractéristiques de pompage. Ainsi, il est possible de réduire la consommation en énergie de la pompe à membrane ondulante (2) et/ou d'augmenter le rendement de la pompe à membrane ondulante (2), et/ou d'améliorer tout paramètre de fonctionnement de la pompe à membrane ondulante (2) en fonction de l'application concernée.
  • En référence à la figure 2 qui illustre un exemple de réalisation de la pompe à membrane ondulante (2), celle-ci comprend un corps de pompe (3) délimitant une chambre (4) dans laquelle débouchent une conduite d'admission (5) et une conduite d'échappement (6). La pompe à membrane ondulante (2) comprend une membrane ondulante (7) s'étendant dans la chambre (4), en particulier une membrane ondulante (7) en forme de disque comportant une ouverture centrale circulaire (8). La membrane ondulante (7) est obtenue dans un matériau déformable tel qu'un élastomère silicone par exemple ou similaire. Avantageusement, la membrane ondulante (7) est disposée entre un flasque inférieur et un flasque supérieur.
  • La pompe à membrane ondulante (2) comprend des moyens d'actionnement (9) permettant de faire osciller et onduler la membrane ondulante (7) pour ainsi permettre des opérations de pompage en tant que telles.
  • Les moyens d'actionnement (9) sont alimentés par une alimentation électrique (10) délivrant une tension et/ou une fréquence d'alimentation électrique donnée. Les moyens d'actionnement (9) permettent de transformer l'énergie électrique fournie par l'alimentation électrique (10) en un mouvement alternatif, avantageusement en un mouvement alternatif linéaire. Le mouvement alternatif provoque le mouvement d'oscillation et l'ondulation de la membrane ondulante (7).
  • Plus particulièrement et en référence à la figure 1, la membrane ondulante (7) est assujettie à une structure mobile (11) reliée à des moyens d'actionnement (9) sous la forme d'un électro-aimant (12) comprenant un aimant mobile (13). Ainsi, lorsque l'électro-aimant (12) est alimenté électriquement par l'alimentation électrique (10), l'aimant mobile (13) oscille et provoque l'oscillation de la structure mobile (11) et donc l'oscillation et l'ondulation de la membrane ondulante (7). L'oscillation et l'ondulation de la membrane ondulante (7) permet de générer un front d'onde provoquant la circulation d'un fluide à pomper au travers de la pompe à membrane (2). La structure mobile (11), aussi sous la forme d'un disque, permet également de protéger la membrane ondulante (7).
  • Selon l'invention, et en référence à la figure 2, le système piloté (1) de pompe à membrane ondulante (2) comprend une unité de commande (14), telle qu'un calculateur électronique, pour capter des signaux et définir des consignes de pilotage. L'unité de commande (14) est agencée entre les moyens d'actionnement (9) et l'alimentation électrique (10). En d'autres termes, l'unité de commande (14) est alimentée électriquement et commande l'alimentation électrique des moyens d'actionnement (9) de la pompe à membrane ondulante (2).
  • L'unité de commande (14) permet de gérer les interfaces électriques/électroniques de la pompe à membrane ondulante (2). De plus, l'unité de commande (14) permet de créer un signal de sortie (18), notamment un signal électrique de puissance susceptible d'être envoyé aux moyens d'actionnement (9) de la membrane ondulante (7) de la pompe à membrane ondulante (2).
  • Plus précisément, l'unité de commande (14) comprend un organe de régulation (15). L'organe de régulation (15) est apte à modifier et/ou réguler la fréquence et/ou la tension d'alimentation électrique des moyens d'actionnement (9). Avantageusement, un logiciel et/ou un circuit logique éventuellement programmable compose l'organe de régulation (15) de la fréquence et/ou de la tension d'alimentation électrique des moyens d'actionnement (9). L'organe de régulation (15) reçoit, en entrée, un signal d'entrée (19), notamment une tension d'entrée et/ou une fréquence d'entrée d'alimentation électrique, telle que par exemple 400 Hz, provenant par exemple du réseau électrique d'un aéronef En sortie, l'organe de régulation (15) délivre le signal de sortie (18), notamment une fréquence de sortie et/ou une tension de sortie, préférentiellement une fréquence de sortie et/ou une tension de sortie régulée, qui alimente les moyens d'actionnement (9) de la membrane ondulante (7). L'organe de régulation (15) régule la fréquence et/ou la tension d'alimentation électrique des moyens d'actionnement (9) en fonction d'au moins un paramètre de fonctionnement préalablement déterminé, notamment préalablement mesuré ou calculé, de la pompe à membrane ondulante (2).
  • Par exemple, l'organe de régulation (15) peut faire varier la fréquence et/ou la tension d'alimentation électrique des moyens d'actionnement (9) en fonction d'une ou plusieurs valeurs cibles déterminées à atteindre pour un ou plusieurs paramètres de fonctionnement déterminés. Alternativement ou en complément, l'organe de régulation (15) peut faire varier la fréquence et/ou la tension d'alimentation électrique en fonction d'une plage de valeur de tolérance dans laquelle doivent se trouver le ou les paramètres mesurés ou calculés. L'organe de régulation (15) peut également réguler la fréquence et/ou la tension d'alimentation électrique de sorte à respecter à une logique de contrôle.
  • Dans l'exemple de réalisation illustré, la tension d'entrée délivrée par l'alimentation électrique (10) est continue. Ainsi, l'unité de commande (14) peut intégrer également un convertisseur continu/alternatif (16) pour générer une tension de sortie alternative périodique pour alimenter les moyens d'actionnement (9) de la membrane ondulante (7).
  • Selon un exemple particulier de réalisation, des moyens de mesure (17) sont également connectés, soit à l'organe de régulation (15) soit, le cas échéant, au convertisseur continu/alternatif (16), soit directement à la pompe à membrane ondulante (2). Les moyens de mesure (17) sont aptes à mesurer en tant que paramètres de fonctionnement de la pompe à membrane ondulante (2), le signal de sortie (18) de l'organe de régulation (15) et/ou du convertisseur continu/alternatif (16). Ensuite, l'unité de traitement de l'unité de commande (14) est apte à comparer le signal de sortie (18) avec le signal d'entrée (19), notamment dans l'organe de régulation (15). Les moyens de mesure (17) peuvent être de différents types en fonction du paramètre à mesurer. Ils peuvent, par exemple, comprendre des capteurs, tels que des capteurs de pression, de débit, de température.
  • En référence à la figure 3, lors du fonctionnement du système piloté (1) de pompe à membrane ondulante (2) selon l'invention, et dans une étape de détermination (A), l'unité de commande (14) calcule, ou bien les moyens de mesure (17) mesurent au moins un paramètre de fonctionnement de la pompe à membrane ondulante (2). Si plusieurs paramètres de fonctionnement sont mesurés ou calculés, ceux-ci peuvent être, pris isolément ou en combinaison.
  • A titre d'exemple, le paramètre de fonctionnement mesuré ou calculé peut être constitué par :
    • une tension et/ou un courant appliqué(e) aux moyens d'actionnement (9) ;
    • un déphasage entre le courant et la tension d'alimentation électrique appliqués aux moyens d'actionnement (9) ;
    • une puissance de sortie de la pompe à membrane ondulante (2) ;
    • une puissance consommée par la pompe à membrane ondulante (2) ;
    • une pression de sortie de la pompe à membrane ondulante (2) ;
    • ou tout autre paramètre de fonctionnement, telle qu'une température, une pression, un débit, un rendement, etc.
  • Dans une étape de transmission d'information, l'unité de commande (14) ou les moyens de mesure (17) envoient la valeur du paramètre de fonctionnement mesuré ou calculé à l'organe de régulation (15).
  • Dans une étape de vérification (B), l'organe de régulation (15) procède à une vérification consistant à déterminer si le/les paramètre(s) de fonctionnement mesuré(s) a/ont atteint une/des valeur(s) cible(s) prédéterminée(s).
  • La/les valeur(s) cible(s) prédéterminée(s) peut/peuvent être de différents types. Il peut s'agir, à titre d'exemple, de vérifier si l'un des paramètres de fonctionnement mesurés ou calculés a atteint une valeur particulière, ou bien s'il a atteint une multitude de valeurs cibles définissant notamment une plage valeur de tolérances pour le paramètre de fonctionnement mesuré ou calculé.
  • De cette manière, dans la négative, si l'organe de régulation (15) détermine que le/les paramètre(s) de fonctionnement mesuré(s) ou calculé(s) n'ont pas atteint la/les valeur(s) cible(s) prédéterminée(s), dans une étape d'adaptation (C), l'organe de régulation (15) fait varier le signal d'entrée (19), en particulier la fréquence et/ou la tension d'alimentation électrique des moyens d'actionnement (9). Il est ensuite procédé à une nouvelle mesure ou à un nouveau calcul du paramètre de fonctionnement, selon l'étape (A) de mesure ou de calcul décrite précédemment, et à une nouvelle vérification selon l'étape de vérification (B) décrite précédemment.
  • La fréquence d'oscillation de la membrane ondulante (7) influe sur le débit de la pompe à membrane ondulante (2), tandis que la tension d'alimentation influe, quant à elle, sur l'amplitude d'oscillation de la membrane ondulante (7), et permet donc de faire varier la puissance de la pompe à membrane ondulante (2). Le débit et la puissance de fonctionnement de la pompe à membrane ondulante (2) ne sont pas constants. L'invention permet ainsi, d'optimiser le pilotage de la pompe à membrane ondulante (2) afin que celle-ci fonctionne toujours d'une manière optimale.
  • Il ressort de ce qui précède que l'invention fournit un procédé de pilotage d'une pompe à membrane ondulante (2), ainsi qu'un système piloté (1) de pompe à membrane ondulante (2), qui permettent d'optimiser l'utilisation de la pompe à membrane ondulante (2), en régulant l'alimentation électrique de la pompe à membrane ondulante (2) en fonction du besoin réel et de l'application concernée.
  • L'invention permet ainsi de réguler la consommation en énergie de la pompe à membrane ondulante (2), d'optimiser le rendement, ainsi que tout paramètre de fonctionnement calculable ou mesurable.
  • Bien évidemment, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits précédemment et fournis uniquement à titre d'exemple. Elle englobe diverses modifications, formes alternatives et autres variantes que pourra envisager l'homme du métier dans le cadre de la présente invention et notamment toutes combinaisons des différents modes de fonctionnement décrits précédemment, pouvant être pris séparément ou en association.

Claims (11)

  1. Procédé de pilotage d'une pompe à membrane ondulante (2) comprenant au moins une membrane ondulante (7) et des moyens d'actionnement (9) de la membrane ondulante (2) alimentés par une alimentation électrique (10) selon une fréquence et/ou une tension donnée pour faire osciller et onduler la membrane ondulante (7), caractérisé en ce qu'il consiste à faire varier la fréquence et/ou la tension d'alimentation électrique des moyens d'actionnement (9), par l'intermédiaire d'une unité de commande (14) comprenant un organe de régulation (15) de la fréquence et/ou de la tension d'alimentation électrique agencé entre l'alimentation électrique (10) et les moyens d'actionnement (9), en fonction d'au moins un paramètre de fonctionnement de la pompe à membrane ondulante (2), préalablement déterminé par l'unité de commande (14).
  2. Procédé de pilotage selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend des étapes consistant à :
    - (A) déterminer un paramètre de fonctionnement de la pompe à membrane ondulante (2);
    - (B) vérifier si le paramètre de fonctionnement déterminé a atteint une valeur cible prédéterminée ;
    ∘ si le paramètre de fonctionnement déterminé n'atteint pas la valeur cible prédéterminée, (C) faire varier la fréquence et/ou la tension d'alimentation électrique des moyens d'actionnement (9) jusqu'à ce que le paramètre de fonctionnement déterminé atteigne la valeur cible prédéterminée.
  3. Procédé de pilotage selon la revendication 2, caractérisé en ce que la valeur cible prédéterminée correspond à une valeur maximale ou minimale.
  4. Procédé de pilotage selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'étape (B) consistant à vérifier si le paramètre de fonctionnement déterminé a atteint la valeur cible prédéterminée, consiste à vérifier si le paramètre de fonctionnement déterminé se trouve dans une plage de valeur prédéterminée.
  5. Procédé de pilotage selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le paramètre de fonctionnement déterminé est constitué par la tension et/ou le courant appliqué(s) aux moyens d'actionnement (9).
  6. Procédé de pilotage selon la revendication 5, caractérisé en ce que le paramètre de fonctionnement déterminé est constitué par un déphasage entre le courant et la tension appliqués aux moyens d'actionnement (9).
  7. Procédé de pilotage selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le paramètre de fonctionnement déterminé est constitué par la puissance de sortie de la pompe à membrane ondulante (2).
  8. Procédé de pilotage selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le paramètre de fonctionnement déterminé est constitué par la puissance consommée par la pompe à membrane ondulante (2).
  9. Procédé de pilotage selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le paramètre de fonctionnement déterminé est constitué par la pression de sortie de la pompe à membrane ondulante (2).
  10. Système piloté (1) de pompe à membrane ondulante (2), le système comprenant une pompe à membrane ondulante (2), comportant une membrane ondulante (7) et des moyens d'actionnement (9) de la membrane ondulante (7) alimentés électriquement par une alimentation électrique (10) selon une fréquence et/ou une tension donnée pour faire osciller et onduler la membrane ondulante (7),
    caractérisé en ce qu'il comprend une unité de commande (14) intégrant un organe de régulation (15) agencé entre l'alimentation électrique (10) et les moyens d'actionnement (9), apte à faire varier la fréquence et/ou de la tension d'alimentation électrique des moyens d'actionnement (9) en fonction d'au moins un paramètre de fonctionnement de la pompe à membrane ondulante (2) préalablement déterminé par l'unité de commande (14).
  11. Système selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de mesure (17) aptes à envoyer à l'organe de régulation (15) au moins une mesure d'au moins un paramètre de fonctionnement de la pompe à membrane ondulante (2).
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