FR2905985A1 - Integration d'un module demarreur/generateur dans une boite de transmission d'une turbine a gaz - Google Patents

Abstract

Un démarreur/générateur en S/G couplé mécaniquement à une boîte de transmission de turbine à gaz comprend une génératrice (10) avec un rotor formant inducteur et un stator formant induit, et une excitatrice (20) avec un stator formant inducteur et un rotor formant induit relié à l'inducteur de la génératrice. Le rotor (12) de la génératrice et le rotor (22) de l'excitatrice sont montés sur un arbre (54) commun avec un pignon (86) de la boîte de transmission, de part et d'autre de ce pignon, et le S/G forme avec le pignon et l'arbre un module (50) qui peut être désaccouplé de la boîte de transmission ou accouplé à celle-ci par translation.

Description

1 Titre de l'invention Intégration d'un module démarreur/générateur dans

une boîte de transmission d'une turbine à gaz.

Arrière-plan de l'invention L'invention concerne les turbines à gaz et plus particulièrement le montage d'un démarreur/générateur (ou S/G, pour "Starter/Generator") sur une boîte de transmission, ou boîte de relais d'accessoires. Le domaine d'application de l'invention est celui des turbines à gaz pour moteurs aéronautiques, d'avions ou d'hélicoptères, ainsi que pour des groupes auxiliaires de puissance (ou APU, pour "Auxiliary Power Unit"). Dans une turbine à gaz, un certain nombre d'équipements, ou accessoires, sont entraînés par une transmission mécanique à partir d'une puissance mécanique prélevée sur un arbre de turbine. Cette transmission mécanique, qui comprend un ensemble de pignons logés dans un carter, est dénommée boîte de transmission ou boîte de relais d'accessoires. Les accessoires comprennent notamment diverses pompes pour la production d'énergie hydraulique, l'alimentation en carburant, la lubrification, ainsi qu'un ou plusieurs S/G électriques.

Lorsque la turbine à gaz est en fonctionnement, le ou chaque S/G fonctionne comme un générateur électrique et produit une tension électrique qui alimente un ou plusieurs centres de distribution d'énergie électrique pour l'avion ou l'hélicoptère et son ou ses moteurs. Lorsque la turbine à gaz est à l'arrêt, un S/G peut fonctionner comme démarreur en étant alimenté par une source d'énergie extérieure afin de mettre en route la turbine à gaz par mise en rotation de l'arbre de turbine auquel la boîte de transmission est connectée. Un S/G de type connu comprend une génératrice synchrone principale avec un rotor principal et un stator principal, et une excitatrice ayant un induit au rotor et un inducteur au stator. L'induit de l'excitatrice alimente le rotor principal de la génératrice synchrone à travers un pont redresseur à diodes tournantes. En mode génération d'énergie électrique, l'induit de la génératrice synchrone produit une tension alternative par suite de l'entraînement en rotation de l'inducteur alimenté par un courant continu délivré par le pont de diodes de l'excitatrice, la fréquence de la tension alternative produite étant variable en fonction de la vitesse de 2905985 2 rotation. En mode démarrage, le rotor principal alimenté par l'excitatrice et le stator principal alimenté par une tension alternative à partir d'une source externe fonctionnent comme un moteur synchrone. Un tel S/G connu est un équipement relativement volumineux 5 qui est habituellement monté dans un carter particulier sur un côté de la boîte de transmission et qui est mécaniquement relié à celle-ci. Outre les équipements électriques, le S/G comprend un circuit de lubrification avec un réservoir de lubrifiant et une pompe entraînée par engrenages. Il en résulte un encombrement et une masse importants, d'autant que plusieurs 10 S/G peuvent être montés sur une même boîte de transmission. Objet et résumé de l'invention L'invention a pour but de proposer une intégration d'un S/G dans une boîte de transmission d'une turbine à gaz qui permette une 15 réduction importante du volume et de l'encombrement, tout en préservant une démontabilité aisée. Ce but est atteint grâce à un ensemble comprenant une boîte de transmission de turbine à gaz et au moins un démarreur/générateur couplé mécaniquement à la boîte de transmission, le démarreurgénérateur comprenant une génératrice avec un rotor formant inducteur et un stator formant induit, et une excitatrice avec un stator formant inducteur et un rotor formant induit relié à l'inducteur de la génératrice, ensemble dans lequel : - le rotor de la génératrice et le rotor de l'excitatrice sont 25 montés sur un arbre commun avec un pignon de la boîte de transmission, de part et d'autre de ce pignon, et - le démarreur-générateur forme avec le pignon et l'arbre un module qui peut être désacouplé de la boîte de transmission ou accouplé à celle-ci par translation.

30 Un tel montage apporte une économie substantielle de masse puisque l'on peut se passer d'une liaison mécanique particulière de celui-ci avec la boîte de transmission. Par ailleurs, par rapport à un montage du S/G sur un côté de la boîte de transmission, une diminution importante de l'encombrement et 35 un meilleur équilibrage des masses sont obtenus par la disposition de la génératrice synchrone et de l'excitatrice de part et d'autre du pignon.

2905985 3 En outre, la boîte de transmission et le module de démarreur/ générateur, ou module S/G, pourront partager les mêmes moyens de lubrification. Le désaccouplement du module S/G ou son accouplement avec 5 la boîte de transmission peuvent être réalisés par translation parallèlement ou perpendiculairement à l'axe de l'arbre commun. Le module S/G peut être logé dans un boîtier qui présente au moins une ouverture à travers laquelle le pignon peut être accouplé à au moins un autre pignon de la boîte de transmission.

10 Avantageusement, le module est logé dans un boîtier qui se raccorde de façon étanche à un carter de la boîte de transmission. Avantageusement encore, l'induit de l'excitatrice est relié à l'inducteur de la génératrice par une liaison électrique traversant le pignon.

15 L'induit de l'excitatrice étant relié à l'inducteur de la génératrice synchrone par un pont de diodes tournant formant redresseur, les diodes pourront être supportées par le pignon. Il peut en outre être prévu un générateur à aimants permanents ayant un rotor monté sur l'arbre commun.

20 De préférence, le générateur à aimants permanents est monté du même côté du pignon que l'excitatrice, de manière à contribuer à un bon équilibrage des masses. Avantageusement, le module de démarreur- générateur est alimenté en liquide de lubrification/refroidissement à partir d'un circuit de 25 la boîte de transmission. Deux modules S/G au moins pourront être intégrés à la boîte de transmission. L'invention vise aussi une turbine à gaz ayant un ensemble formé par une boîte de transmission et au moins un démarreur/ 30 générateur, tel que défini ci-avant, ainsi qu'un moteur aéronautique ou un groupe auxiliaire de puissance équipé d'une telle turbine à gaz. L'invention vise encore un module de démarreur/générateur ou module S/G intégrable dans une boîte de transmission de turbine à gaz pour former un ensemble tel que défini ci-avant, à savoir un module 35 comprenant une génératrice avec un rotor formant inducteur et un stator formant induit, une excitatrice avec un stator formant inducteur et un 2905985 4 rotor formant induit relié électriquement à l'inducteur de la génératrice, un pignon et un arbre sur lequel le rotor de la génératrice et le rotor de l'excitatrice sont montés en commun avec le pignon, de part et d'autre du pignon.

5 Le module S/G peut être logé dans un boîtier qui présente au moins une ouverture à travers laquelle le pignon peut être accouplé à au moins un autre pignon de la boîte de transmission. Selon une particularité du module S/G, l'induit de l'excitatrice est relié à l'inducteur de la génératrice par une liaison électrique 10 traversant le pignon. Selon une autre particularité du module S/G, l'induit de l'excitatrice est relié à l'inducteur de la génératrice par un pont de diodes tournant, les diodes étant supportés par le pignon. Le module peut comprendre en outre un générateur à aimants 15 permanents ayant un rotor monté sur l'arbre commun. Avantageusement alors, le générateur à aimants permanents est disposé du même côté du pignon que l'excitatrice. Brève description des dessins 20 Des détails de réalisation seront mieux compris à la lecture de la description faite ci-après, à titre indicatif mais non limitatif, en référence aux dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 est un schéma très simplifié d'un moteur à turbine à gaz ; 25 - la figure 2 est un schéma électrique général simplifié d'un démarreur/générateur ; - la figure 3 est une vue montrant très schématiquement l'intégration d'un module S/G dans une boîte de transmission de turbine à gaz selon un mode de réalisation de l'invention ; 30 - la figure 4 est une vue en coupe plus détaillée du module S/G de la figure 3 ; - les figures 5 et 6 sont des vues montrant très schématiquement l'intégration d'un module S/G dans une boîte de transmission selon un autre mode de réalisation de l'invention ; 35 - la figure 7 est une vue en coupe plus détaillée du module S/G des figures 5 et 6.

2905985 5 Description détaillée des modes de réalisation Un domaine d'application de l'invention est celui des moteurs d'avions à turbine à gaz, tel que celui représenté très schématiquement sur la figure 1, l'invention étant toutefois applicable à d'autres moteurs 5 aéronautiques à turbine à gaz, typiquement des moteurs d'hélicoptères, ainsi qu'à des groupes auxiliaires de puissance à turbine à gaz. Le moteur de la figure 1 comprend une chambre de combustion 1, les gaz de combustion issus de la chambre 1 entraînant une turbine haute-pression 2 et une turbine basse-pression 3. La turbine 2 est couplée 10 par un arbre à un compresseur haute-pression 4 alimentant la chambre de combustion 1 en air sous pression tandis que la turbine 3 est couplée par un autre arbre à une soufflante 5 en entrée du moteur. Une boîte de transmission 7, ou boîte de relais d'accessoires est reliée par une prise de puissance mécanique 9 à un arbre de turbine et 15 comprend un ensemble de pignons pour l'entraînement de différents accessoires, dont au moins un (généralement deux) démarreur-générateur ou S/G. La figure 2 montre de façon simplifiée le schéma électrique général d'un S/G comprenant une génératrice synchrone 10, une 20 excitatrice 20 et un générateur 30 à aimants permanents, ou PMG (pour "Permanent Magnet Generator") dont les parties tournantes ou rotors sont coaxiales et montées sur un même arbre rotatif d'axe A. La génératrice synchrone 10 formant machine principale a un rotor principal formant inducteur 12 et un stator principal formant induit 25 14. L'excitatrice 20 a un rotor formant induit 22 auquel est relié un pont de diodes tournant 24 formant redresseur, et un stator formant inducteur 26. Le PMG 30 a un rotor 32 portant des aimants permanents 34 et un stator formant induit 36. En mode de génération d'énergie électrique, l'inducteur 12 de la 30 génératrice synchrone qui est relié au redresseur 24 reçoit du courant continu produit par l'excitatrice et une tension alternative est produite par l'induit 14 et est transmise par un harnais 18 sur un bus AC 42 d'un circuit de distribution d'énergie électrique tel qu'un réseau de bord 44 d'un avion ou hélicoptère. Un circuit de régulation 40, ou GCU (pour "Generator 35 Control Unit"), est alimenté par le PMG 30 via un harnais 38. Le circuit 40 reçoit par une ligne 46 une information représentative de la valeur de la 2905985 6 tension alternative de sortie produite par la génératrice 10 et commande le courant continu fourni à l'inducteur 26 de l'excitatrice via un harnais 28 afin de réguler l'amplitude de la tension de sortie à une valeur de référence, cette tension ayant une fréquence variable en fonction de la 5 vitesse de rotation de l'arbre A. En mode démarreur, le circuit de régulation 40 est alimenté en tension par une ligne 48 à partir du bus AC 42 (ou d'une autre source), pour assurer son fonctionnement et pour alimenter l'inducteur 26 de l'excitatrice en courant alternatif. Dans le même temps, l'induit 14 est 10 alimenté en courant alternatif par le harnais 18 à partir du bus AC 42 (ou d'une autre source), le fonctionnement étant alors celui d'un moteur synchrone. Un S/G tel que décrit ci-avant, ainsi que son fonctionnement et sa régulation par un GCU, sont de type connu en soi, le PMG, l'excitatrice 15 et la génératrice synchrone formant, en mode de génération de puissance électrique, une succession d'étages avec amplification d'un étage à l'autre. On notera que la présence du PMG n'est pas requise si le circuit de régulation 40 peut être alimenté par ailleurs. On notera aussi que les fonctions du GCU pourraient être intégrées à un circuit de régulation 20 électronique du moteur, ou ECU (pour "Engine Control Unit"). Les figures 3 et 4 illustrent un mode de réalisation d'une intégration, conformément à l'invention, d'un module S/G 50 dans une boîte de transmission d'une turbine à gaz. La boîte de transmission 70 comprend un carter 72 renfermant un train d'engrenages 80 et est 25 couplée mécaniquement par une liaison de puissance 90 à un arbre de turbine d'une turbine à gaz, telle qu'une turbine de moteur d'avion ou de moteur d'hélicoptère ou encore d'un APU. Le module S/G 50 comprend le S/G proprement dit qui est logé à l'intérieur d'un carter ou boîtier 52 avec un pignon 86 qui s'insère entre 30 deux pignons 85, 87 du train d'engrenages 80. Les parties tournantes de la génératrice synchrone 10, de l'excitatrice 20 et du PMG 30 formant le S/G sont montées sur un arbre 54 en commun avec le pignon 86. La génératrice synchrone 10 est montée d'un côté du pignon 86 tandis que l'excitatrice 20 et le PMG 30 sont 35 montés de l'autre côté, pour limiter le déséquilibre de masses entre les 2905985 7 deux côtés du pignon 86, et, par conséquent, pour limiter le porte-à-faux du module S/G 50 sur la boîte de transmission 70. L'arbre 54 est supporté dans le boîtier 52 par des paliers à roulements 53a, 53b. L'arbre 54 peut être réalisé en une seule pièce ou en 5 plusieurs parties alignées axialement et solidaires en rotation. Dans l'exemple illustré, le rotor de la génératrice est inséré entre deux parties tubulaires de l'arbre 54. Le pignon 86 peut être réalisé en une seule partie avec l'arbre 54 ou une partie de celui-ci, ou peut être réalisé séparément et couplé en rotation avec l'arbre 54 par une liaison à cannelures, par 10 exemple. Le rotor principal portant les enroulements de l'inducteur 12 de la génératrice est ainsi monté sur l'arbre 54 tandis que le stator principal portant les enroulements de l'induit 14 est fixé au boîtier 52, à l'intérieur de celui-ci. Le harnais 18 relié à l'induit 14 traverse le boîtier 52 de façon 15 étanche pour se prolonger à l'extérieur ou être relié à un bloc de raccordement 55. De façon similaire, le rotor de l'excitatrice 20 portant les enroulements de l'induit 22 est monté sur l'arbre 54 tandis que le stator de l'excitatrice portant les enroulements de l'inducteur 26 est fixé au 20 boîtier 52, à l'intérieur de celui-ci. Le pont de diodes tournant formant redresseur est relié, d'une part, à l'induit 22 du côté du pignon 66 où se trouve cet induit et, d'autre part à l'inducteur 12 de la génératrice synchrone de l'autre côté du pignon 66. La liaison entre l'induit 22 et l'inducteur 12 passe à travers un passage 86a formé dans le pignon 86.

25 Les diodes du pont tournant 24 sont avantageusement supportées par le pignon 86 en étant logés dans un ou plusieurs évidements 86b formés sur une face du pignon 66 tournée vers l'excitatrice 20 ou la génératrice 10. On assure ainsi un maintien efficace des diodes évitant leur endommagement et celui de leurs connexions par le mouvement de 30 rotation. Le courant d'alimentation de l'inducteur 26 de l'excitatrice est amené par un harnais 28 qui se raccorde à un connecteur 56 fixé sur la surface externe du boîtier 52 en traversant celui-ci de façon étanche. Dans l'exemple illustré, le PMG 30 est monté en bout d'arbre 54, l'excitatrice 20 étant située entre le pignon 66 et le PMG 30. Les 35 aimants 34 du PMG sont fixés sur l'arbre 54 tandis que les enroulements de l'induit 36 du PMG situés en regard des aimants 34 sont supportés par 2905985 8 une pièce 37 fixée au boîtier 52, à l'intérieur de celui-ci. Le courant produit par le PMG est transporté par un harnais 38 qui, comme le harnais 28, se raccorde au connecteur 56 en passant à travers le boîtier 52. Comme indiqué plus haut, le PMG pourrait être omis.

5 Le boîtier 52 a une forme générale cylindrique de même axe A que l'arbre 54 et comprend une partie 52a à l'intérieur de laquelle la génératrice 10 est essentiellement logée, une partie 52ç, à l'intérieur de laquelle l'excitatrice 20 et le PMG 30 sont logés, et une partie intermédiaire 52b raccordant les parties 52a et 52c et à l'intérieur de laquelle se 10 trouve le pignon 86. A ses extrémités axiales, le boîtier 52 est fermé de façon étanche par des couvercles. La paroi de la partie intermédiaire 52b présente des ouvertures ou lumières 57a, 57b formées dans des zones opposées de cette paroi et à travers lesquelles le pignon 86 peut engrener avec les pignons 85 et 87.

15 Lorsque le module 50 est intégré à la boîte de transmission (figure 4), les parties 52a et 52c du boîtier 52 font saillie vers l'extérieur à partir des faces externes des parois latérales opposées 74, 76 du carter 72 de la boîte de transmission 70. Dans l'exemple des figures 3 et 4, le module 50 peut être 20 extrait de la boîte de transmission 70, avec désaccouplement du pignon 86 par rapport aux pignons 85 et 87, ou peut être intégré à la boîte de transmission 70, avec accouplement du pignon 86 aux pignons 85 et 87, par un mouvement de translation parallèle à l'axe A. Sur la figure 3, le module 50 est représenté partiellement extrait de la boîte de 25 transmission 70. L'extraction (désaccouplement) du module 50 ou son intégration (accouplement) sont, dans cet exemple réalisés du côté de la paroi 74 où se trouve la partie 52a du boîtier 52. Lors du mouvement de désaccouplement ou accouplement, la partie 52c du boîtier 52 passe à 30 travers des ouvertures circulaires coaxiales 74a, 76a formées dans les parois 74 et 76 et entre les pignons 85 et 87, tandis que la partie intermédiaire 52b du boîtier 52 passe à travers l'ouverture 74a. Les dimensions respectives des parties 52b, 52ç, des ouvertures 74a, 76a et de la distance entre les pignons 85, 86 sont choisies en conséquence. La 35 partie 52a porte une bride externe 58, au voisinage de son raccordement avec la partie intermédiaire 52b, bride par laquelle le mouvement 2905985 9 d'accouplement du boîtier est limité par venue en butée contre la paroi 74 du carter 72, cette venue en butée coïncidant avec l'accouplement du pignon 86 avec les pignons 85 et 87. Le boîtier 52 est fixé au carter 72 par exemple par boulonnage 5 de la bride 58 sur la paroi 74. D'autres modes de fixation pourront bien entendu être adaptés comme des modes de fixation rapide de type connu avec organes de verrouillage élastiquement déformables. Sensiblement au niveau des raccordements entre les parties 52a et 52b, et entre les parties 52b et 52c, la paroi externe du boîtier 10 s'ajuste dans les ouvertures 74a et 76a avec interposition de joints d'étanchéité respectifs 74b, 76b. On réalise ainsi un montage étanche du module S/G 50 sur la boîte de transmission 70, les lumières 57a, 57b s'ouvrant uniquement à l'intérieur du carter 72 lorsque le module 50 est intégré à la boîte de transmission.

15 Un conduit 59 d'alimentation du module S/G 50 en liquide de refroidissement et de lubrification est prévu dans un bossage 52d du boîtier 52 et s'ouvre à la surface de la bride 58 tournée vers la paroi 74 pour être raccordée à une canalisation 78 reliée au circuit de refroidisse-ment et de lubrification de la boîte de transmission 70. La liaison étanche 20 entre le conduit 59 et la canalisation 78 est réalisée par un raccord 79 à travers la paroi 74. Le conduit 59 est relié à un circuit 14a de refroidissement de l'induit 14 de la génératrice 10 et est en outre relié à des gicleurs (non représentés) assurant notamment la lubrification des paliers 53a, 53b et formant un brouillard d'huile à l'intérieur du boîtier 52.

25 Le liquide de refroidissement et de lubrification est récupéré (flèches f) dans le carter 72 à travers la lumière 57a pour être remis en circulation par le circuit de refroidissement et de lubrification de la boîte de transmission. Le volume interne de la partie 52c du boîtier 52 étant isolé du reste du boîtier par le montage du palier 53b sensiblement au niveau 30 du raccordement entre les parties 52b et 52c, des passages sont formés dans le support du palier 53b pour la circulation du liquide vers la partie 52c du boîtier et hors de celle-ci. Bien que l'on ait décrit un boîtier 52 généralement cylindrique avec des ouvertures 74a, 76a circulaires, d'autres formes du boîtier 35 pourront être adoptées, les formes des ouvertures 74a, 76a étant choisies en conséquence.

2905985 10 En outre, bien que l'on ait montré l'intégration d'un seul module S/G 50, plusieurs tels modules, généralement deux, seront intégrés à la boîte de transmission 70, à différents niveaux du train d'engrenages. Les figures 5 à 7 illustrent un autre mode de réalisation d'une 5 intégration, conformément à l'invention, d'un module S/G dans une boîte de transmission d'une turbine à gaz. Cet autre mode de réalisation se distingue de celui des figures 3 et 4 essentiellement en ce que le module S/G 150 est intégré à la boîte de transmission 70 à une extrémité de celle-ci et peut être 10 accouplé à la boîte ou désaccouplé de celle-ci, par un mouvement de translation perpendiculaire à l'axe A du module S/G. Les éléments communs aux figures 3 et 4, d'une part, et aux figures 5 à 7, d'autre part, portent les mêmes références. Le module S/G 150 se distingue du module S/G 50 par la 15 réalisation du boîtier 152 du module, les autres éléments constitutifs du module 150, principalement la génératrice 10, l'excitatrice 20, le PMG 30 et le pignon 86 monté sur l'arbre commun 54 étant semblables à ceux du module 50. Le boîtier 152 a une forme générale cylindrique et, dans sa 20 partie centrale, présente une partie de raccordement tubulaire 152d qui est solidaire du boîtier 152 et définit une ouverture 153. L'ouverture 153 se situe dans un plan et est entourée par une bride externe 158. Le boîtier 152 se raccorde au carter 72 de la boîte de transmission, à une extrémité de ce carter où est formée une ouverture 25 73, de forme correspondante à l'ouverture 153. La liaison entre le boîtier 152 et le carter 72 est réalisée par exemple par boulonnage de la bride 158 sur une bride similaire 73a du carter 72 entourant l'ouverture 73. Un joint d'étanchéité 73b entre les brides 173 et 73 permet un montage étanche du module S/G 150 sur la boîte de transmission 70.

30 D'autres moyens de liaison pourront être utilisés, tels que des moyens de liaison rapide connus à verrouillage par éléments élastiquement déformables. Bien que l'on ait représenté des ouvertures 153 et 73 de forme rectangulaire, d'autres formes pourront être adoptées. En outre, la surface de raccordement entre le boîtier 152 et le carter 72 pourra être 35 plane ou non.

2905985 11 L'intégration ou accouplement du module S/G 150 à la boîte de transmission 70 et son extraction, ou désaccouplement par rapport à la boîte de transmission se font par translation perpendiculairement à l'axe A. Le pignon 86 engrène avec un pignon 87 du train d'engrenages de la 5 boîte de transmission à travers les ouvertures 73 et 153. Un conduit 159 d'alimentation du module S/G 150 en liquide de refroidissement et de lubrification est prévu dans un bossage de la partie de raccordement 152d et s'ouvre à la surface de la bride 158 tournée vers la bride 73a. Le conduit 159 est raccordé à une canalisation 178 reliée au 10 circuit de refroidissement et de lubrification de la boîte de transmission 70. La liaison entre le conduit 159 et la canalisation 178 est réalisée par un raccord 179 à travers les brides 158 et 73a. La circulation du liquide de refroidissement et de lubrification est réalisée comme décrit plus haut à propos du module S/G 50, avec 15 retour dans le carter 72 de la boîte de transmission à travers les ouvertures 173 et 73. Bien que l'on ait envisagé un boîtier 152 de forme générale cylindrique, d'autres formes sont possibles, d'autant que la contrainte d'insertion du boîtier à travers des ouvertures du carter 72 et entre deux 20 pignons du train d'engrenages de la boîte de transmission n'existe pas. En outre, un deuxième module S/G 150 pourra être intégré à la boîte de transmission à l'autre extrémité de celle-ci. On pourrait aussi intégrer un boîtier S/G 50 et un boîtier S/G 150 dans une même boîte de transmission.

25 L'intégration selon l'invention d'un ou plusieurs modules S/G dans une boîte de transmission de turbine à gaz apporte une diminution d'encombrement et de masse, permet de mutualiser des ressources pour le refroidissement et la lubrification entre le module S/G et la boîte de transmission, tout en autorisant une démontabilité et un montage très 30 aisés et rapides du module S/G. En particulier, dans le cas d'un moteur d'avion, la capacité de retirer un module S/G et de le remplacer par une intervention rapide sous aile de l'avion est préservée.

Claims (20)

REVENDICATIONS

1. Ensemble comportant une boîte de transmission (70) de turbine à gaz et au moins un démarreur/générateur couplé mécaniquement à la boîte de transmission, le démarreur-générateur comprenant une génératrice (10) avec un rotor formant inducteur et un stator formant induit, et une excitatrice (20) avec un stator formant inducteur et un rotor formant induit relié à l'inducteur de la génératrice, caractérisé en ce que : - le rotor (12) de la génératrice et le rotor (22) de l'excitatrice sont montés sur un arbre (54) commun avec un pignon (86) de la boîte de transmission, de part et d'autre de ce pignon, et - le démarreur-générateur forme avec le pignon et l'arbre un module (50 ; 150) qui peut être désaccouplé de la boîte de transmission ou accouplé à celle-ci par translation.

2. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que le désaccouplement ou l'accouplement sont réalisés par translation parallèlement à l'axe de l'arbre commun (54).

3. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que le désaccouplement ou l'accouplement sont réalisés par translation perpendiculairement à l'axe de l'arbre commun (54).

4. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le module (50 ; 150) est logé dans un boîtier (52 ; 152) qui présente au moins une ouverture (57a, 5712 ; 153) à travers laquelle le pignon (86) peut être accouplé à au moins un autre pignon (85, 87 ; 87) de la boîte de transmission (70).

5. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le module (50 ; 150) est logé dans un boîtier (52 ; 152) qui se raccorde de façon étanche à un carter (72) de la boîte de transmission (70).

6. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'induit (22) de l'excitatrice est relié à l'inducteur (12) de la génératrice par une liaison électrique traversant le pignon (86).

7. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'induit (22) de l'excitatrice est relié à l'inducteur 2905985 13 (12) de la génératrice par un pont de diodes tournant, les diodes étant supportées par le pignon (86).

8. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le module (50 ; 150) comprend en outre un 5 générateur à aimants permanents (30) ayant un rotor monté sur l'arbre commun (54).

9. Ensemble selon la revendication 8, caractérisé en ce que le générateur à aimants permanents (30) est disposé du même côté du pignon (86) que l'excitatrice (20). 10

10. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le module de démarreur-générateur (50 ; 150) est alimenté en liquide de lubrification/refroidissement à partir d'un circuit (78 ; 178) de la boîte de transmission (70).

11. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 10 15 comprenant au moins deux modules démarreurs-générateurs.

12. Turbine à gaz ayant une boîte de transmission couplée mécaniquement à un arbre de la turbine et au moins un démarreur-générateur, caractérisée en ce que la boîte de transmission et le démarreur-générateur forment un ensemble selon l'une quelconque des 20 revendications 1 à 11.

13. Moteur aéronautique à turbine à gaz ayant une turbine selon la revendication 12.

14. Groupe auxiliaire de puissance ayant une turbine à gaz selon la revendication 12. 25

15. Module de démarreur-générateur (50 ; 150) intégrable dans une boîte de transmission d'une turbine à gaz, comprenant une génératrice (10) avec un rotor (12) formant inducteur et un stator (14) formant induit, une excitatrice (20) avec un stator (24) formant inducteur et un rotor (22) formant induit relié électriquement à l'inducteur de la 30 génératrice, un pignon (86) et un arbre (54) sur lequel le rotor de la génératrice et le rotor de l'excitatrice sont montés en commun avec le pignon, de part et d'autre du pignon.

16. Module selon la revendication 15, caractérisé en ce qu'il est logé dans un boîtier (52 ; 152) qui présente au moins une ouverture (57a, 35 57b ; 153) à travers laquelle le pignon (86) peut être accouplé à au moins un autre pignon de la boîte de transmission. 2905985 14

17. Module selon l'une quelconque des revendications 15 et 16, caractérisé en ce que l'induit (22) de l'excitatrice est relié à l'inducteur (12) de la génératrice par une liaison électrique traversant le pignon (86).

18. Module selon l'une quelconque des revendications 15 à 17, 5 caractérisé en ce que l'induit (22) de l'excitatrice est relié à l'inducteur (12) de la génératrice (10) par un pont de diodes tournant, les diodes étant supportées par le pignon (86).

19. Module selon l'une quelconque des revendications 15 à 18, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un générateur à aimants 10 permanents (30) ayant un rotor monté sur l'arbre commun (54).

20. Module selon la revendication 19, caractérisé en ce que le générateur à aimants permanents (30) est disposé du même côté du pignon (86) que l'excitatrice (20).