FR3079361A1 - Systeme de protection electrique d'une generatrice electrique d'un aeronef - Google Patents
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Abstract
Une génératrice électrique (101) équipant un aéronef (100) comporte un stator ainsi qu'un rotor à aimants permanents. Un système de protection (103) de la génératrice électrique (101) comporte : un contrôleur ; des bobinages de démagnétisation, et au moins un détecteur de court-circuit. Chaque bobinage de démagnétisation entoure ou est accolé à un des aimants permanents. Lorsque la génératrice électrique (101) est en fonctionnement nominal, le contrôleur assure que le courant dans les bobinages de démagnétisation est nul. Lorsque ledit au moins un détecteur de court-circuit détecte un court-circuit dans un bobinage du stator, le contrôleur injecte un courant I dans les bobinages de démagnétisation entraînant une excitation coercitive de démagnétisation réversible des aimants permanents. Ainsi, la protection électrique de la génératrice électrique (101) est assurée, et la masse de la génératrice électrique (101) est limitée.
Description
SYSTEME DE PROTECTION ELECTRIQUE D’UNE GENERATRICE ELECTRIQUE D’UN AERONEF
DOMAINE TECHNIQUE
La présente invention concerne des systèmes de protection électrique pour génératrice de courant à aimants permanents destinée à être embarquée dans un aéronef, un procédé implémenté par de tels systèmes de protection électrique, et des génératrices électriques et aéronefs comportant de tels systèmes de protection électrique.
ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE
Aujourd’hui, les aéronefs sont alimentés électriquement grâce à des génératrices électriques couplées à des moteurs servant à la propulsion desdits aéronefs, par exemple de type « turbine à gaz ». Les génératrices électriques utilisées en aéronautique sont des générateurs de type « machine synchrone à rotor bobiné ». Ce type de génératrices électriques est typiquement composé d’un stator comportant un ensemble de bobines montées en triphasé et débitant des courants triphasés sinusoïdaux, et d’un rotor comportant un ensemble de bobines montées en monophasé et alimentées en courant continu. Ces bobines montées en monophasé permettent de générer, le long de la surface du rotor, une succession de pôles magnétiques à polarisations opposées. C’est-à-dire qu’il existe une succession de pôles nord et de pôles sud le long du rotor, les bobines jouant ainsi le rôle d’aimants équivalents. Le niveau de courant continu injecté dans ces bobines permet de réguler l’intensité du champ magnétique généré par la succession de pôles du rotor. Par rotation du rotor, les pôles magnétiques successifs sont alors à l’origine d’un champ magnétique tournant. Dans ce cas, le principe de l’induction magnétique est à l’origine des courants alternatifs dans le bobinage triphasé du stator, ce qui permet d’alimenter électriquement une installation électrique d’aéronef.
Les installations électriques d’aéronef ainsi alimentées doivent être protégées de survenues d’éventuelles surcharges et/ou d’éventuels courts-circuits. Equipements de protection électrique de nouvelle génération, les contrôleurs de puissance à semiconducteurs S SPC (« Solid State Power Controllers » en langue anglo-saxonne) sont des dispositifs à base de semi-conducteurs qui commandent la puissance électrique fournie à une charge électrique. Les contrôleurs SSPC réalisent des fonctions de supervision et de diagnostic, afin de détecter l’occurrence de conditions de surcharge et/ou de court-circuit. Sur détection de conditions de surcharge et/ou de court-circuit, les contrôleurs SSPC coupent en conséquence l’alimentation de puissance et permettent ainsi de protéger l’installation électrique. Les contrôleurs SSPC ont la même fonction que les disjoncteurs, mais parce qu'ils sont plus fiables et plus rapides, les contrôleurs SSPC sont typiquement utilisés dans des contextes d’alimentation de puissance critiques, comme c’est par exemple le cas dans les aéronefs. De tels équipements de protection électrique permettent ainsi de réagir à une survenue éventuelle de courts-circuits en aval de la génératrice électrique.
Concernant les éventuels courts-circuits pouvant survenir au sein des bobinages statoriques de la machine, il suffit de couper l’alimentation électrique des bobinages du rotor pour démagnétiser le rotor et ainsi stopper le court-circuit. La génératrice électrique étant couplée mécaniquement à la turbine à gaz, le rotor continue de tourner lorsque la turbine à gaz est en fonctionnement, mais la génératrice électrique ne produit plus de courant lorsque l’alimentation électrique des bobinages du rotor est coupée, ce qui évite un échauffement indésirable des bobinages du stator et préserve l’intégrité du réseau électrique que la génératrice électrique alimente.
Un problème posé par de telles génératrices électriques est leur masse importante. Il est souhaitable de fournir une solution qui permette de réduire la masse des génératrices électriques utilisées dans les aéronefs, tout en évitant un échauffement indésirable des bobinages du stator, et en préservant l’intégrité du réseau électrique que la génératrice électrique alimente, en cas de survenue de courtscircuits dans les bobinages du stator.
Il est aussi souhaitable de fournir une solution qui soit simple à mettre en œuvre et à faible coût.
EXPOSE DE L'INVENTION
Un objet de la présente invention est de proposer un système de protection électrique d’une génératrice électrique destinée à équiper un aéronef, la génératrice électrique comportant un stator ainsi qu’un rotor à aimants permanents, le système de protection électrique comportant un contrôleur. Le système de protection électrique comporte en outre : des bobinages de démagnétisation, chaque bobinage de démagnétisation entourant ou étant accolé à un des aimants permanents, et au moins un détecteur de court-circuit. Lorsque la génératrice électrique est en fonctionnement nominal, le contrôleur est configuré pour assurer que le courant dans les bobinages de démagnétisation est nul, et, lorsque le au moins un détecteur de court-circuit détecte un court-circuit dans un bobinage du stator, le contrôleur est configuré pour injecter un courant I dans les bobinages de démagnétisation entraînant une excitation coercitive Hc de démagnétisation réversible des aimants permanents.
Ainsi, Tutilisation d’aimants permanents permet de réduire significativement la masse de la génératrice électrique par rapport aux machines synchrones à rotor bobiné. La mise en place des bobinages de démagnétisation permet de stopper la génération de courant en cas de détection de court-circuit, et de remagnétiser les aimants permanents lorsque le court-circuit a disparu, afin de rétablir la génération de courant. Quelques spires suffisent pour démagnétiser et remagnétiser les aimants permanents, ce qui permet le gain en masse évoqué ci-dessus.
Selon un mode de réalisation particulier, l’excitation coercitive Hc est telle que : HcM < — dcB où Hc, HcB et HcM sont des valeurs négatives, où HcB est une première limite prédéfinie de démagnétisation des aimants permanents, et où HcM est une seconde limite prédéfinie de démagnétisation irréversible des aimants permanents.
Selon un mode de réalisation particulier, le contrôleur est configuré pour, suite à la démagnétisation réversible des aimants permanents, se mettre en attente d’une confirmation de maintenance, et lorsque le contrôleur reçoit la confirmation de maintenance, ledit contrôleur est configuré pour injecter un courant -I dans les bobinages de démagnétisation de sorte à remagnétiser les aimants permanents.
Selon un mode de réalisation particulier, le détecteur de court-circuit comporte un capteur de couple monté sur l’arbre de rotation du rotor et un comparateur configuré pour comparer des ondulations de couple mesurées par le capteur de couple avec des valeurs prédéterminées d’ondulation de couple et pour détecter des excursions au-delà d’un seuil prédéterminé des mesures effectuées par le capteur de couple par rapport auxdites valeurs prédéterminées d’ondulation de couple.
Selon un mode réalisation particulier, le détecteur de court-circuit comporte au moins un capteur de température placé au stator et/ou au rotor et un comparateur configuré pour comparer les mesures effectuées par ledit au moins un capteur de température avec un seuil prédéterminé et pour détecter un dépassement du seuil prédéterminé par les mesures effectuées par ledit au moins un capteur de température.
Un autre objet de la présente invention est de proposer une génératrice électrique destinée à équiper un aéronef, et comportant un stator ainsi qu’un rotor à aimants permanents et un système de protection électrique tel que mentionné cidessus.
Un autre objet de la présente invention est de proposer un aéronef équipé d’au moins une génératrice électrique telle que mentionnée ci-dessus.
Un autre objet de la présente invention est de proposer un procédé de protection électrique implémenté par un système de protection électrique d’une génératrice électrique d’un aéronef, la génératrice électrique comportant un stator ainsi qu’un rotor à aimants permanents, le système de protection électrique comportant un contrôleur. Le système de protection électrique comporte en outre : des bobinages de démagnétisation, chaque bobinage de démagnétisation entourant ou étant accolé à un des aimants permanents, et au moins un détecteur de court-circuit. Le procédé est tel que, lorsque la génératrice électrique est en fonctionnement nominal, le contrôleur assure que le courant dans les bobinages de démagnétisation est nul, et lorsque le au moins un détecteur de court-circuit détecte un court-circuit dans un bobinage du stator, le contrôleur injecte un courant I dans les bobinages de démagnétisation entraînant une excitation coercitive Hc de démagnétisation réversible des aimants permanents.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
Les caractéristiques de l’invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d’autres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d’un exemple de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints, parmi lesquels :
- la Fig. 1 montre une vue de dessus d’un aéronef dans lequel un système de protection électrique est installé ;
- la Fig. 2 illustre schématiquement un agencement d’aimant permanent équipant un stator de génératrice électrique destinée à équiper l’aéronef ;
la Fig. 3 illustre schématiquement un exemple d’architecture matérielle d’un contrôleur d’un système de protection électrique de la génératrice électrique ; et
- la Fig. 4 illustre schématiquement un organigramme d’algorithme de contrôle implémenté par le contrôleur du système de protection électrique.
EXPOSE DETAILLE DE MODES DE REALISATION
La Fig. 1 montre, en vue de dessus, un aéronef 100 qui comporte un fuselage de chaque côté duquel est fixée une aile. L’aéronef 100 comporte au moins un moteur
102, préférentiellement de type turbine à gaz.
L’aéronef 100 comporte au moins une génératrice électrique 101 connectée à au moins un dit moteur 102 respectif, de sorte que, lorsque ledit moteur 102 est en action, un rotor de ladite génératrice électrique 101 est entraîné en rotation. Considérons à titre illustratif que l’aéronef 100 est équipé d’une unique génératrice électrique 101.
La génératrice électrique 101 est destinée à alimenter électriquement un réseau électrique de l’aéronef 100. Pour ce faire, la génératrice électrique 101 est aussi munie d’un stator couplé au rotor. Le stator comporte un ensemble de bobines montées en triphasé et débitant des courants triphasés sinusoïdaux. Le rotor comporte un ensemble d’aimants permanents. Le rotor comporte une quantité paire d’aimants permanents 201 de sorte à présenter une alternance de pôles nord et sud autour du rotor. Comparativement aux générateurs de type « machine synchrone à rotor bobiné » pour un même niveau de puissance délivrée, la génératrice électrique 101 présente un avantage de gain en termes de masse grâce à l’emploi de ces aimants permanents 201.
La génératrice électrique 101 est équipée d’un système de protection électrique
103, qui comporte un contrôleur 300, des bobinages de démagnétisation 200, et au moins un détecteur de court-circuit 320. Considérons à titre illustratif que le système de de protection électrique 103 est équipé d’un unique détecteur de court-circuit 320.
Les bobinages de démagnétisation 200 entourent respectivement les aimants permanents 201, tel qu’illustré sur la Fig. 2. En variante de réalisation, les bobinages de démagnétisation 200 sont accolés respectivement aux aimants permanents 201. Les bobinages de démagnétisation 200 comportent peu de spires (juste quelques-unes) comparativement aux bobinages du stator ou aux bobinages d’une machine synchrone à rotor bobiné.
En fonctionnement nominal de la génératrice électrique 101, les bobinages de démagnétisation 200 ne sont pas alimentés électriquement, les aimants permanents sont magnétisés et génèrent une induction B induisant une génération de courant électrique dans les bobinages du stator. Sous l’action du contrôleur 300 suite à une détection de court-circuit par le détecteur de court-circuit 320, les bobinages de démagnétisation 200 sont temporairement alimentés électriquement de sorte à démagnétiser de manière réversible les aimants permanents 201. Cet aspect est détaillé ci-après en relation avec la Fig. 4.
Les aimants permanents 201 peuvent ainsi être montés en surface du rotor, c’està-dire accolés à une culasse ferromagnétique du rotor. Les bobinages de démagnétisation 200 sont montés de sorte à entourer les aimants permanents 201. L’induction électromagnétique s’effectue alors dans l’air. En variante de réalisation, les bobinages de démagnétisation 200 sont placés dans la culasse ferromagnétique afin que la culasse canalise les lignes de champ, à l’endroit où sont collés les aimants permanents 201. Dans une autre variante de réalisation, les aimants permanents 201 sont montés dans l’épaisseur de la culasse ferromagnétique. Dans ce cas, les bobinages de démagnétisation 200 sont montés autour des aimants permanents 201 ou accolés aux aimants permanents 201, directement dans la culasse ferromagnétique.
Selon un premier mode de réalisation, le détecteur de court-circuit 320 comporte un capteur de couple monté sur l’arbre de rotation du rotor de la génératrice électrique 101. Le détecteur de court-circuit 320 comporte aussi un comparateur configuré pour comparer des ondulations de couple, telles que mesurées par le capteur de couple, avec des valeurs prédéterminées d’ondulation de couple. Ces valeurs prédéterminées d’ondulation de couple sont par exemple fournies par un modèle d’ondulation de couple adapté aux caractéristiques de la génératrice électrique 101 utilisée. Le comparateur est alors configuré pour détecter des excursions au-delà d’un seuil prédéterminé des mesures effectuées par le capteur de couple par rapport auxdites valeurs prédéterminées d’ondulation de couple. Lorsqu’une telle excursion survient, le détecteur de court-circuit 320 détecte un court-circuit inter-spire dans la génératrice électrique 101, c’est-à-dire au sein des bobinages du stator. Le contrôleur 300 en est averti et déclenche une contremesure de protection électrique du réseau électrique de l’aéronef 100 en alimentant électriquement les bobinages de démagnétisation 200 afin de démagnétiser de manière réversible les aimants permanents 201, tel que détaillé ciaprès en relation avec la Fig. 4. Grâce à cet agencement à base de capteur de couple, la détection de court-circuit est quasi-instantanée. A noter que le comparateur peut être réalisé sous forme matérielle ou logicielle, et peut être intégré au contrôleur 300.
Selon un second mode de réalisation, le détecteur de court-circuit 320 comporte au moins un capteur de température placé au stator et/ou au rotor. Le détecteur de court-circuit 320 comporte aussi un comparateur configuré pour comparer les mesures effectuées par ledit au moins un capteur de température avec un seuil prédéterminé.
Ce seuil prédéterminé est par exemple déterminé de manière empirique. Lorsqu’un dépassement seuil prédéterminé est constaté par le comparateur, le détecteur de courtcircuit 320 détecte un court-circuit inter-spire dans la génératrice électrique 101, c’està-dire au sein des bobinages du stator. Le contrôleur 300 en est averti par le détecteur de court-circuit 320 et déclenche la contremesure de protection électrique du réseau électrique de l’aéronef 100 en alimentant électriquement les bobinages de démagnétisation 200 afin de démagnétiser de manière réversible les aimants permanents 201, tel que détaillé ci-après en relation avec la Fig. 4. La philosophie de ce second mode de réalisation est proche de celle du premier mode de réalisation, puisqu’il s’agit de détecter un comportement anormal de la génératrice électrique 101. A noter que le comparateur peut être réalisé sous forme matérielle ou logicielle, et peut être intégré au contrôleur 300.
La Fig. 3 illustre schématiquement un exemple d’architecture matérielle du contrôleur 300. Le contrôleur 300 comporte alors, reliés par un bus de communication 310 : un processeur ou CPU (« Central Processing Unit» en langue anglo-saxonne) 301; une mémoire vive RAM (« Random Access Memory » en langue anglosaxonne) 302 ; une mémoire morte ROM (« Read Only Memory » en langue anglosaxonne) 303 ; une unité de stockage 304, tel qu’un disque dur HDD (« Hard Disk Drive » en langue anglo-saxonne), ou un lecteur de support de stockage, tel qu’un lecteur de cartes SD (« Secure Digital » en langue anglo-saxonne) ; une interface d’entrées / sorties I/O 305 permettant au contrôleur 300 de recevoir des indications de la part du détecteur de court-circuit 320 et permettant au contrôleur 300 de contrôler l’alimentation électrique des bobinages de démagnétisation 200.
Le processeur CPU 301 est capable d’exécuter des instructions chargées dans la mémoire RAM 302 à partir de la mémoire ROM 303, d’une mémoire externe (non représentée), d’un support de stockage (tel qu’une carte SD), ou d’un réseau de communication (non représenté). Lorsque le contrôleur 300 est mis sous tension, le processeur CPU 301 est capable de lire de la mémoire RAM 302 des instructions et de les exécuter. Ces instructions forment un programme d’ordinateur causant l’implémentation, par le processeur CPU 301, de tout ou partie de l’algorithme et des étapes décrits ci-dessous en relation avec la Fig. 4.
Tout ou partie de l’algorithme et des étapes décrits ci-dessous en relation avec la Fig. 4 peut ainsi être implémenté sous forme logicielle par exécution d’un ensemble d’instructions par une machine programmable, par exemple un DSP (« Digital Signal
Processor » en langue anglo-saxonne) ou un microcontrôleur, ou être implémenté sous forme matérielle par une machine ou un composant dédié, par exemple un composant FPGA (« Field-Programmable Gâte Array » en langue anglo-saxonne) ou ASIC (« Application-Specific Integrated Circuit » en langue anglo-saxonne). D’une manière générale, le contrôleur 300 comporte de la circuiterie électronique adaptée pour implémenter, sous forme logicielle et/ou matérielle, l’algorithme et les étapes décrits ci-dessous en relation avec la Fig. 4.
A noter que le contrôleur 300 est alimenté par une source d’énergie distincte de la source de courant constituée par la génératrice électrique 101.
La Fig. 4 illustre schématiquement un organigramme d’algorithme de contrôle de protection électrique implémenté par le système de protection électrique 103. L’algorithme représenté par la Fig. 4 est plus particulièrement implémenté par le contrôleur 300.
Dans une étape 401, le système de protection électrique 103 effectue une surveillance de présence de court-circuit au sein des bobinages du stator. En d’autres termes, le système de protection électrique 103 active le détecteur de court-circuit 320. A cet instant, le contrôleur 300 assure que le courant dans les bobinages de démagnétisation 200 est nul.
Dans une étape 402, le système de protection électrique 103 vérifie si un tel court-circuit est détecté ou pas. Si tel est le cas, une étape 403 est effectuée ; sinon, l’étape 401 est répétée.
Dans l’étape 403, le système de protection électrique 103 déclenche la contremesure de protection électrique. Cette contremesure consiste à alimenter électriquement les bobinages de démagnétisation 200 de sorte à effectuer une démagnétisation réversible des aimants permanents 201. Pour ce faire, le système de protection électrique 103 injecte un courant I dans les bobinages de démagnétisation 200 de sorte à créer une excitation coercitive Hc opposée à l’induction B créée par chaque aimant permanent 201.
Le courant I qui génère l’excitation coercitive Hc dépend de la géométrie de la génératrice électrique 101 (forme des aimants permanents 201, épaisseur de la culasse du rotor, placement des bobinages de démagnétisation 200 par rapport aux aimants permanents 201, quantité de spires par bobinage de démagnétisation 200...). Le courant I qui génère l’excitation coercitive Hc dépend aussi des matériaux constituant les aimants permanents 201 (aimants en terre rare, en ferrite, en alliage samarium cobalt (Sm-Co), en alliage de néodyme, de fer et de bore (NdFeB)...) et de l’orientation de la polarisation des aimants permanents 201. Le courant I prend la forme d’une impulsion dont l’amplitude et la durée peuvent être par exemple définies de manière empirique ou par une simulation par éléments finis sur la base d’un cahier des charges de la génératrice électrique 101.
Le courant I est choisi tel que l’excitation coercitive Hc soit inférieure à une première limite prédéfinie HcB de démagnétisation des aimants permanents 201 (audelà de laquelle les aimants permanents 201 sont magnétisés), qui dépend du matériau constituant les aimants permanents 201. En outre, le courant I est choisi tel que l’excitation coercitive Hc ne soit pas inférieure à une seconde limite prédéfinie HcM de démagnétisation irréversible des aimants permanents 201, qui dépend aussi du matériau constituant les aimants permanents 201. A noter que les valeurs Hc, HcB et HcM sont négatives. Ainsi :
HcM < Hc < HcB
Ainsi, en appliquant cette excitation coercitive Hc opposée, la génération de courant par la génératrice électrique 101 est stoppée. L’intégrité de la génératrice électrique 101 et du réseau électrique que ladite génératrice électrique 101 alimente est donc préservée. On évite ainsi une montée en température des bobinages du stator à cause du court-circuit et une fonte de résines isolantes de ces bobinages.
Etant donné que les bobinages de démagnétisation 200 comportent peu de spires avec des conducteurs relativement fins, et la démagnétisation d’aimants permanents étant un phénomène rapide, les bobinages de démagnétisation 200 n’atteignent pas leur régime thermique en régime permanent, même pour des courants élevés, et la température engendrée n’excèdent ainsi pas la température de fonte de la résine dans laquelle les bobinages de démagnétisation 200 sont éventuellement moulés.
A l’issue de l’étape 403, le contrôleur 300 assure que le courant dans les bobinages de démagnétisation est à nouveau nul.
Dans une étape 404, le système de protection électrique 103 se met en attente de confirmation de maintenance. La résolution du court-circuit est une opération de maintenance (e.g. remplacement de bobinage) qu’un opérateur pratique typiquement au sol. Une fois résolue la panne ayant entraîné le court-circuit, l’opérateur confirme la maintenance au système de protection électrique 103, par exemple en appuyant sur un bouton dédié du contrôleur 300 ou tout autre moyen d’interaction utilisateur adapté.
Dans une étape 405, le système de protection électrique 103 effectue une remagnétisation des aimants permanents 201. Pour ce faire, le contrôleur 300 applique un courant -I (opposé et de même amplitude que le courant I) dans les bobinages de démagnétisation 200. La durée d’application du courant -I peut être différente de la 5 durée d’application du courant I, et peut être définie de manière empirique ou par simulation par éléments finis.
L’étape 401 est alors répétée. Ainsi, dans l’éventualité où un court-circuit subsisterait ou qu’un nouveau court-circuit apparaîtrait, la contremesure de protection électrique serait à nouveau déclenchée.
Le système de protection électrique 103 peut alors être utilisé en complément de contrôleurs de puissance à semi-conducteurs S SPC. Les contrôleurs de puissance à semi-conducteurs S SPC permettent ainsi de réagir à d’éventuelles surcharges et/ou d’éventuels courts-circuits au sein du réseau électrique alimenté par la génératrice électrique 101, c’est-à-dire en aval de la génératrice électrique 101. Le système de 15 protection électrique 103 tel que décrit ci-dessus permet quant à lui de réagir à d’éventuels courts-circuits au sein de la génératrice électrique 101, c’est-à-dire en amont des contrôleurs de puissance à semi-conducteurs SSPC.
Claims (8)
- REVENDICATIONS1/ Système de protection électrique (103) d’une génératrice électrique (101) destinée à équiper un aéronef (100), la génératrice électrique (101) comportant un stator ainsi qu’un rotor à aimants permanents (201), le système de protection électrique (103) comportant un contrôleur (300), caractérisé en ce que le système de protection électrique (103) comporte en outre :des bobinages de démagnétisation (200), chaque bobinage de démagnétisation (200) entourant ou étant accolé à un des aimants permanents (201), et au moins un détecteur de court-circuit (320), en ce que, lorsque la génératrice électrique (101) est en fonctionnement nominal, le contrôleur (300) est configuré pour assurer que le courant dans les bobinages de démagnétisation (200) est nul, et en ce que, lorsque le au moins un détecteur de court-circuit (320) détecte un court-circuit dans un bobinage du stator, le contrôleur (300) est configuré pour injecter un courant I dans les bobinages de démagnétisation (200) entraînant une excitation coercitive Hc de démagnétisation réversible des aimants permanents (201).
- 2/ Système de protection électrique (103) selon la revendication 1, dans lequel l’excitation coercitive Hc est telle que :HcM < — ^cB où Hc, HcB et HcM sont des valeurs négatives, où HcB est une première limite prédéfinie de démagnétisation des aimants permanents (201), et où HcM est une seconde limite prédéfinie de démagnétisation irréversible des aimants permanents (201).
- 3/ Système de protection électrique (103) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le contrôleur (300) est configuré pour, suite à la démagnétisation réversible des aimants permanents (201), se mettre en attente d’une confirmation de maintenance, et lorsque le contrôleur (300) reçoit la confirmation de maintenance, ledit contrôleur (300) est configuré pour injecter un courant -I dans les bobinages de démagnétisation (200) de sorte à remagnétiser les aimants permanents (201).
- 4/ Système de protection électrique (103) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel le détecteur de court-circuit (320) comporte un capteur de couple monté sur l’arbre de rotation du rotor et un comparateur configuré pour comparer des ondulations de couple mesurées par le capteur de couple avec des valeurs prédéterminées d’ondulation de couple et pour détecter des excursions au-delà d’un seuil prédéterminé des mesures effectuées par le capteur de couple par rapport auxdites valeurs prédéterminées d’ondulation de couple.
- 5/ Système de protection électrique (103) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel le détecteur de court-circuit (320) comporte au moins un capteur de température placé au stator et/ou au rotor et un comparateur configuré pour comparer les mesures effectuées par ledit au moins un capteur de température avec un seuil prédéterminé et pour détecter un dépassement du seuil prédéterminé par les mesures effectuées par ledit au moins un capteur de température.
- 6/ Génératrice électrique (101) destinée à équiper un aéronef (100), caractérisé en ce que la génératrice électrique (101) comporte un stator ainsi qu’un rotor à aimants permanents (201) et un système de protection électrique (103) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5.
- 7/ Aéronef (100), caractérisé en ce que l’aéronef (100) est équipé d’au moins une génératrice électrique (101) selon la revendication 6.
- 8/ Procédé de protection électrique implémenté par un système de protection électrique (103) d’une génératrice électrique (101) d’un aéronef (100), la génératrice électrique (101) comportant un stator ainsi qu’un rotor à aimants permanents (201), le système de protection électrique (103) comportant un contrôleur (300), caractérisé en ce que le système de protection électrique (103) comporte en outre :des bobinages de démagnétisation (200), chaque bobinage de démagnétisation (200) entourant ou étant accolé à un des aimants permanents (201), et au moins un détecteur de court-circuit (320), en ce que, lorsque la génératrice électrique (101) est en fonctionnement nominal, le contrôleur (300) assure que le courant dans les bobinages de démagnétisation (200) est nul, et en ce que, lorsque le au moins un détecteur de court-circuit (320) détecte un 5 court-circuit dans un bobinage du stator, le contrôleur (300) injecte un courant I dans les bobinages de démagnétisation (200) entraînant une excitation coercitive Hc de démagnétisation réversible des aimants permanents (201).
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| FR1852493A FR3079361A1 (fr) | 2018-03-22 | 2018-03-22 | Systeme de protection electrique d'une generatrice electrique d'un aeronef |
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|---|---|---|---|
| FR1852493A FR3079361A1 (fr) | 2018-03-22 | 2018-03-22 | Systeme de protection electrique d'une generatrice electrique d'un aeronef |
| FR1852493 | 2018-03-22 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR3079361A1 true FR3079361A1 (fr) | 2019-09-27 |
Family
ID=62873459
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR1852493A Pending FR3079361A1 (fr) | 2018-03-22 | 2018-03-22 | Systeme de protection electrique d'une generatrice electrique d'un aeronef |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR3079361A1 (fr) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR3107088A1 (fr) * | 2020-02-10 | 2021-08-13 | Safran | Dispositif et procédé d’arrêt de machine électrique pour une turbomachine |
| WO2023241902A1 (fr) * | 2022-06-18 | 2023-12-21 | Safran Helicopter Engines | Machine électrique pour aéronef comprenant au moins un organe de protection de court-circuit entre deux phases du stator et procédé de protection |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20030173850A1 (en) * | 2001-05-18 | 2003-09-18 | Stefan Beyer | Brushless dc drive |
| US20080043383A1 (en) * | 2006-08-17 | 2008-02-21 | Hamilton Sundstrand Corporation | Permanent magnet generator protection scheme |
| FR2982441A1 (fr) * | 2011-11-08 | 2013-05-10 | Wittenstein Ag | Machine synchrone hybride. |
| US20140062362A1 (en) * | 2012-09-06 | 2014-03-06 | Fanuc Corporation | Control device of permanent magnet synchronous motor for preventing irreversible demagnetization of permanent magnet and control system including the same |
-
2018
- 2018-03-22 FR FR1852493A patent/FR3079361A1/fr active Pending
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| WO2023241902A1 (fr) * | 2022-06-18 | 2023-12-21 | Safran Helicopter Engines | Machine électrique pour aéronef comprenant au moins un organe de protection de court-circuit entre deux phases du stator et procédé de protection |
| FR3136908A1 (fr) * | 2022-06-18 | 2023-12-22 | Safran Helicopter Engines | Machine électrique pour aéronef comprenant au moins un organe de protection de court-circuit entre deux phases du stator et procédé de protection |
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