FR3116397A1 - Système d’alimentation et de commande d’un actionneur - Google Patents

Système d’alimentation et de commande d’un actionneur Download PDF

Info

Publication number
FR3116397A1
FR3116397A1 FR2011811A FR2011811A FR3116397A1 FR 3116397 A1 FR3116397 A1 FR 3116397A1 FR 2011811 A FR2011811 A FR 2011811A FR 2011811 A FR2011811 A FR 2011811A FR 3116397 A1 FR3116397 A1 FR 3116397A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
alternator
actuator
power
supply
control system
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
FR2011811A
Other languages
English (en)
Inventor
Pascal Moutaux Antoine
Maxime Philippe VERGNAUD
Rafaël SAMSON
Jean-Julien Camille Vonfelt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Safran Helicopter Engines SAS
Original Assignee
Safran Helicopter Engines SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Safran Helicopter Engines SAS filed Critical Safran Helicopter Engines SAS
Priority to FR2011811A priority Critical patent/FR3116397A1/fr
Publication of FR3116397A1 publication Critical patent/FR3116397A1/fr
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D17/00Regulating or controlling by varying flow
    • F01D17/10Final actuators
    • F01D17/12Final actuators arranged in stator parts
    • F01D17/14Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits
    • F01D17/16Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits by means of nozzle vanes
    • F01D17/162Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits by means of nozzle vanes for axial flow, i.e. the vanes turning around axes which are essentially perpendicular to the rotor centre line
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D15/00Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of engines with devices driven thereby
    • F01D15/10Adaptations for driving, or combinations with, electric generators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/32Arrangement, mounting, or driving, of auxiliaries
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/14Structural association with mechanical loads, e.g. with hand-held machine tools or fans
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/18Structural association of electric generators with mechanical driving motors, e.g. with turbines
    • H02K7/1807Rotary generators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2220/00Application
    • F05D2220/70Application in combination with
    • F05D2220/76Application in combination with an electrical generator
    • F05D2220/764Application in combination with an electrical generator of the alternating current (A.C.) type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2270/00Control
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2270/00Control
    • F05D2270/50Control logic embodiments
    • F05D2270/54Control logic embodiments by electronic means, e.g. electronic tubes, transistors or IC's within an electronic circuit
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2270/00Control
    • F05D2270/60Control system actuates means
    • F05D2270/62Electrical actuators
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00Aeronautics or air transport
    • Y02T50/60Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)

Abstract

L’invention est propre à un système d’alimentation et de commande (1) comportant - un actionneur (2) comprenant un boîtier d’actionneur (4) et au moins un moteur électrique (3) appartenant à l’actionneur (2) et logé dans un boîtier (4) de l’actionneur (2), le fonctionnement du moteur électrique (3) étant apte à entraîner le déplacement d’un organe mobile (5) de l’actionneur (2), - au moins un premier alternateur (6) et/ou un deuxième alternateur (7), apte(s) à générer une alimentation électrique, - un module électronique de puissance (9) alimentant le moteur (3) de l’actionneur (2) et alimenté par le premier alternateur (6) et/ou le deuxième alternateur (7), et- un module de commande (11) apte à commander le module électronique de puissance (9). Plus particulièrement, le module électronique de puissance (9), le premier alternateur (6) et/ou le deuxième alternateur (7) sont logés dans le boîtier d’actionneur (4). La présente invention est également propre à une turbomachine d’aéronef, comportant un tel système d’alimentation et de commande et à un aéronef comportant une telle turbomachine. Figure à publier avec l’abrégé : [Fig. 1]

Description

Système d’alimentation et de commande d’un actionneur
Domaine technique de l’invention
L’invention concerne un système d’alimentation et de commande d’un actionneur, notamment destiné à équiper une turbomachine, telle qu’un turboréacteur, un turbopropulseur d’un aéronef ou un turbomoteur d’hélicoptère. L’invention concerne également une turbomachine équipée d’un tel système d’alimentation et de commande et un aéronef comportant une telle turbomachine.
Etat de la technique antérieure
Les turbomachines destinées au domaine aéronautique comportent généralement des éléments mobiles, par exemple des volets d’entrée d’air (Inlet Guide Vanes ou IGV en anglais) ou des aubes à calage variables. Ces éléments mobiles sont déplacés par l’intermédiaire d’actionneurs qui sont actuellement majoritairement hydrauliques, tels que des vérins. Le fluide utilisé pour l’actionnement de ces actionneurs est classiquement du carburant prélevé sur le circuit de carburant de la turbomachine. La puissance utile est alors fournie par une pompe hydraulique et modulée par un actionneur électrique de faible puissance, de type vanne commandée.
La tendance actuelle est de remplacer les actionneurs hydrauliques par des actionneurs totalement électriques. Dans un tel cas, la puissance utile est fournie par une alimentation électrique et modulée par un module électronique de puissance piloté par un module de commande de puissance.
Les avantages de l’utilisation d’un actionneur électrique sont notamment une indépendance vis-à-vis du circuit de carburant, une plus grande facilité d’utilisation et une baisse des coûts de maintenance.
L’une des difficultés est alors de déterminer l’architecture du système d’alimentation et de commande de l’actionneur. Un tel système d’alimentation et de commande comporte notamment un module électronique de puissance et un module de commande de puissance. Par ailleurs, il est souvent requis de disposer d’une alimentation électrique autonome, distincte de l’alimentation destinée au réseau de bord de l’aéronef, pour alimenter le module électronique de puissance et le module de commande de puissance.
Dans un aéronef, l’alimentation des équipements est, en général, fournie par un calculateur de régulation de la turbomachine (Full Authority Digital Engine Control ou FADEC en anglais), lui-même alimenté par un alternateur autonome entraîné par une turbine de la turbomachine. En cas de défaillance de l’alternateur, le calculateur de régulation de la turbomachine dispose d’une alimentation électrique auxiliaire fournie par l’aéronef. L’alimentation électrique auxiliaire est également utilisée en cas d’arrêt ou pendant le démarrage de la turbomachine, tant que la vitesse de rotation de l’alternateur n’est pas suffisante pour fournir l’alimentation électrique nécessaire.
Par ailleurs, lorsqu’un même calculateur est conçu pour plusieurs applications, le calculateur doit alors être développé et dimensionné pour assurer l’alimentation dans le cas de l’application nécessitant le plus de puissance. Le calculateur est alors correctement dimensionné pour une application particulière mais est surdimensionné pour les autres applications. Le coût et la masse d’un tel calculateur ne sont alors donc pas optimisés.
Présentation de l’invention
L’invention vise à remédier aux inconvénients précités, de manière simple, fiable et peu onéreuse. A cet effet, l’invention concerne un système d’alimentation et de commande comportant
-un actionneur, comprenant un boîtier d’actionneur et au moins un moteur électrique logé dans le boîtier d’actionneur et apte à entraîner un déplacement d’un organe mobile de l’actionneur,
- au moins un premier alternateur et/ou un deuxième alternateur, apte(s) à générer une alimentation électrique,
- un module électronique de puissance alimentant le moteur de l’actionneur et alimenté par le premier alternateur et/ou le deuxième alternateur, et
- un module de commande de puissance, apte à commander le fonctionnement du module électronique de puissance.
De plus, selon l’invention, le module électronique de puissance, le premier alternateur et/ou le deuxième alternateur sont logés dans le boîtier d’actionneur.
L’intégration du module électronique de puissance à l’actionneur permet de rendre l’architecture du système d’alimentation et de commande plus modulaire et de pouvoir être ainsi adaptée à un grand nombre d’applications.
Par ailleurs, la définition d’un ensemble comportant, à la fois, le module électronique de puissance et le premier alternateur et/ou le deuxième alternateur dans l’actionneur permet d’assurer une réduction de la masse, de l’encombrement et du coût global du système d’alimentation et de commande. Ceci est permis par une communalisation du boitier d’actionneur et par la suppression de nombreuses interfaces électriques (connecteurs, faisceaux électriques, blindages…).
Le système d’alimentation et de commande peut comporter le premier alternateur alimentant le module électronique de puissance et le deuxième alternateur alimentant le module de commande de puissance.
Le système d’alimentation et de commande comprend également des premiers moyens de redressement de la tension agencés entre le premier alternateur et le module électronique de puissance et/ou des deuxièmes moyens de redressement de la tension situés entre le deuxième alternateur et le module de commande de puissance.
Les premiers moyens de redressement de la tension et/ou les deuxièmes moyens de redressement de la tension alimentent le module électronique de puissance et/ou le module de commande de puissance.
Le premier alternateur, respectivement le deuxième alternateur, comporte un rotor entraîné par un premier arbre d’entrée, respectivement par un deuxième arbre d’entrée. Alternativement, le premier alternateur et le deuxième alternateur comportent respectivement un rotor entraîné par un même premier arbre d’entrée.
Avantageusement, le premier arbre d’entrée, respectivement le deuxième arbre d’entrée est agencé de sorte à être coaxial avec l’organe mobile de l’actionneur.
Le premier arbre d’entrée, respectivement par le deuxième arbre d’entrée, peut être entraîné par un arbre du générateur de gaz ou un arbre de la turbine libre d’une turbomachine, éventuellement via un réducteur.
Le système d’alimentation et de commande peut comporter des moyens de sélection d’alimentation électrique alimentés par le premier alternateur, par le deuxième alternateur et/ou par un réseau de distribution électrique distinct, par exemple un réseau de distribution d’un aéronef.
Les moyens de sélection d’alimentation électrique sont aptes à alimenter le module de commande de puissance et/ou le module électronique de puissance.
Le système peut comporter un module de commande de position, en particulier situé à l’extérieur du boîtier d’actionneur, apte à commander le moteur de l’actionneur en fonction d’un signal indicatif d’une position à atteindre par l’organe mobile de l’actionneur fourni par le module de commande de position au module de commande de puissance.
Le module de commande de puissance peut alors être alimenté par le premier alternateur alimentant également le module électronique de puissance, par les moyens de redressement et/ou par les moyens de sélection précités.
Le module de commande de position peut être logé dans un boîtier du calculateur. Le module de commande de puissance peut alors être logé dans le boîtier de calculateur. Le calculateur peut alors être un calculateur de régulation de la turbomachine d’un aéronef.
Par ailleurs, le module de commande de puissance peut également être logé dans le boîtier d’actionneur.
Au moins le premier alternateur et/ou au moins le deuxième alternateur est agencé dans un premier sous-ensemble et/ou un deuxième sous-ensemble monté de façon modulaire sur un sous-ensemble principal comprenant au moins l’actionneur.
L’invention concerne également une turbomachine, par exemple un turboréacteur ou un turbopropulseur d’un aéronef ou un turbomoteur d’hélicoptère, comportant au moins un système d’alimentation et de commande du type précité. Le nombre de systèmes d’alimentation peut être au moins doublé de manière à assurer une fonction de redondance pour des raisons de sécurité. Le système d’alimentation est alors dit multi-canal.
L’invention concerne également un aéronef comportant au moins une turbomachine du type précité. L’aéronef peut être à voilure tournante.
Brève description des figures
L’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 avec les figures annexées, présentés en tant qu’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 :
est une vue schématique d’un système d’alimentation et de commande d’un actionneur selon une première forme de réalisation de l’invention,
est une vue schématique d’un système d’alimentation et de commande d’un actionneur selon une deuxième forme de réalisation de l’invention,
est une vue schématique d’un système d’alimentation et de commande d’un actionneur selon une troisième forme de réalisation de l’invention,
est une vue schématique d’un système d’alimentation et de commande d’un actionneur selon une quatrième forme de réalisation de l’invention,
est une vue schématique d’un système d’alimentation et de commande d’un actionneur selon une cinquième forme de réalisation de l’invention,
est une vue schématique d’un système d’alimentation et de commande d’un actionneur selon une sixième forme de réalisation de l’invention,
est une vue schématique d’un système d’alimentation et de commande d’un actionneur selon une septième forme de réalisation de l’invention,
est une vue schématique d’un système d’alimentation et de commande d’un actionneur selon une huitième forme de réalisation de l’invention,
est une vue schématique d’un sous-ensemble d’un système d’alimentation et de commande selon l’invention destiné à un autre type d’application,
est une vue schématique en coupe de l’actionneur et d’au moins un alternateur du système d’alimentation et de commande selon l’invention.
Description détaillée de l’invention
La est une représentation schématique, selon une première forme de réalisation de l’invention, d’un système d’alimentation et de commande 1 d’un actionneur 2, notamment destiné à équiper un aéronef.
L’actionneur 2 est, par exemple, destiné à l’actionnement de volets d’entrée d’air ou d’aubes à calage variable d’une turbomachine, telle que par exemple un turboréacteur, un turbopropulseur d’un aéronef ou un turbomoteur d’un hélicoptère.
Le système d’alimentation et de commande 1 comporte un moteur électrique 3 logé dans un boîtier d’actionneur 4. Le moteur électrique 3 est apte à entraîner un déplacement d’un organe mobile 5 de l’actionneur 2.
Le moteur électrique 3 de l’actionneur 2 peut être un moteur à courant continu, un moteur synchrone, un moteur asynchrone, un moteur pas à pas ou tout autre type de moteur électrique.
Selon la première forme de réalisation, le système d’alimentation et de commande 1 peut comporter en outre un premier alternateur 6 et un deuxième alternateur 7, respectivement aptes à générer une alimentation électrique.
Le premier alternateur 6, respectivement le deuxième alternateur 7, comporte un rotor entraîné en rotation par un premier arbre d’entrée 8, respectivement un deuxième arbre d’entrée 8’. Le premier alternateur 6, respectivement le deuxième alternateur 7, fournit avantageusement une tension alternative en sortie.
Le premier arbre d’entrée 8, respectivement le deuxième arbre d’entrée 8’, peut être entraîné par une turbine, en particulier via un boîtier de réduction et d’entrainement, par exemple des accessoires, par un générateur à gaz ou par un arbre d’une turbine, en particulier via un réducteur, de la turbomachine.
Le premier alternateur 6 alimente un module électronique de puissance 9. Selon le mode particulier de réalisation présenté, l’alimentation du module électronique de puissance 9 par le premier alternateur 6 se fait par l’intermédiaire de premiers moyens de redressement de la tension 10, en particulier aptes à transformer la tension alternative fournie en sortie du premier alternateur 6 en une tension continue.
Le module électronique de puissance 9 permet d’alimenter le moteur électrique 3 de l’actionneur 2. Le module électronique de puissance 9 peut comporter des composants électroniques de puissance, tels que notamment de type diodes, MOSFETs, transistors, en particulier des transistors bipolaires de puissance, des IGBTs, des thyristors.
Le module électronique de puissance 9 est susceptible d’être commandé par un module de commande de puissance 11.
Le module électronique de puissance 9 peut recevoir, en entrée, un signal de commande issu du module de commande de puissance 11 et fournir, en sortie, une tension et un courant d’alimentation du moteur électrique 3 de l’actionneur 2.
Avantageusement, le premier alternateur 6, les premiers moyens de redressement de la tension 10, le module électronique de puissance 9 et/ou le moteur électrique 3 sont logés dans au moins un boîtier d’actionneur 4.
Selon la première forme de réalisation, le deuxième alternateur 7 alimente le module de commande de puissance 11. Selon le mode particulier de réalisation présenté, l’alimentation du module de commande de puissance 11 par le deuxième alternateur 7 se fait par l’intermédiaire de deuxièmes moyens de redressement 12.
En complément, le système d’alimentation et de commande 1 peut comporter des premiers moyens de sélection 13. Particulièrement, l’alimentation du module de commande de puissance 11 par le deuxième alternateur 7 peut se faire également par l’intermédiaire des premiers moyens de sélection 13.
A titre d’exemple particulier de réalisation, les premiers moyens de redressement de la tension 10, respectivement les deuxièmes moyens de redressement de la tension 12, peuvent comporter, par exemple, un pont de diodes, un redressement actif, en particulier basé sur des transistors, des IGBTs ou MOSFETs etc.
Selon une alternative de réalisation de l’invention, les premiers moyens de sélection 13 sont alimentés par le deuxième alternateur 7 et par un réseau de distribution électrique distinct 14. Le réseau de distribution électrique distinct 14 peut, par exemple, être un réseau de distribution d’un aéronef.
Ainsi configurés, les premiers moyens de sélection 13 sont aptes à alimenter le module de commande de puissance 11 grâce à l’alimentation électrique fournie par le deuxième alternateur 7 et/ou le réseau de distribution électrique distinct 14.
Le réseau de distribution électrique 14 peut alors être utilisé pour réaliser l’alimentation du module de commande de puissance 11, par exemple en cas de panne du deuxième alternateur 7, en phase d’arrêt ou de démarrage de la turbomachine lorsque le rotor du deuxième alternateur 7 est arrêté, ou encore en phase de démarrage de la turbomachine lorsque la vitesse de rotation du rotor du deuxième alternateur 7 est trop faible pour fournir une alimentation électrique suffisante aux autres éléments du système d’alimentation et de commande 1.
Le système d’alimentation et de commande 1 peut comporter également un calculateur 15 comportant un boîtier de calculateur 16. Selon un mode particulier de réalisation, le module de commande de puissance 11, les deuxièmes moyens de redressement de la tension 12 et/ou les premiers moyens de sélection 13 sont logés dans le boîtier de calculateur 16.
Le calculateur 15 peut être un calculateur de régulation de la turbomachine d’un aéronef.
La illustre une deuxième forme de réalisation de l’invention. La deuxième forme de réalisation de l’invention diffère de celle illustrée à la en ce que le premier alternateur 6 est utilisé pour alimenter le module électronique de puissance 9 et le module de commande de puissance 11.
L’alimentation du module électronique de puissance 9 et du module de commande de puissance 11 par le premier alternateur 6 se fait par l’intermédiaire respectivement des premiers moyens de redressement 10 et des deuxièmes moyens de redressement de la tension 12. De façon complémentaire, l’alimentation du module de commande de puissance 11 par le premier alternateur 6 peut également se faire par l’intermédiaire des premiers moyens de sélection 13.
Dans cette deuxième forme de réalisation de l’invention, le premier alternateur 6 alimente, notamment en parallèle, d’une part, les premiers moyens de redressement de la tension 10 et, d’autre part, les deuxièmes moyens de redressement de la tension 12.
La illustre une troisième forme de réalisation de l’invention. La troisième forme de réalisation de l’invention diffère de celle illustrée à la en ce que les premiers moyens de redressement de la tension 10 sont utilisés en sortie du premier alternateur 6 pour alimenter, d’une part, le module électronique de puissance 9 et, d’autre part, le module de commande de puissance 11, notamment par l’intermédiaire des premiers moyens de sélection 13.
Dans cette troisième forme de réalisation de l’invention, les premiers moyens de redressement de la tension 10 alimentent, notamment en parallèle, d’une part, le module électronique de puissance 9 et, d’autre part, le module de commande de puissance 11.
La illustre une quatrième forme de réalisation de l’invention. La quatrième forme de réalisation de l’invention diffère de celle illustrée à la en ce que le premier arbre d’entrée 8 est utilisé pour actionner le premier alternateur 6 et le deuxième alternateur 7. Avantageusement, le premier alternateur 6 et le deuxième alternateur 7 sont alors logés dans le boîtier d’actionneur 4.
Dans cette quatrième forme de réalisation de l’invention, le premier alternateur 6 alimente les premiers moyens de redressement de la tension 10 et le deuxième alternateur 7 alimente les deuxièmes moyens de redressement de la tension 12.
De plus, le deuxième alternateur 7 alimente le module de commande de puissance 11. Selon ce mode particulier de réalisation présenté, l’alimentation du module de commande de puissance 11 par le deuxième alternateur 7 se fait par l’intermédiaire des deuxièmes moyens de redressement 12.
En complément, le système d’alimentation et de commande 1 peut comporter les premiers moyens de sélection 13. Particulièrement, l’alimentation du module de commande de puissance 11 par le deuxième alternateur 7 peut se faire également par l’intermédiaire des premiers moyens de sélection 13.
La illustre une cinquième forme de réalisation de l’invention. La cinquième forme de réalisation de l’invention diffère de celle illustrée à la en ce que le premier arbre d’entrée 8 actionnant le premier alternateur 6 et le deuxième alternateur 7 est agencé de sorte à être coaxial avec l’organe mobile 5 de l’actionneur 2.
Dans le cas où l’organe mobile 5 de l’actionneur 2 est un arbre rotatif, les sens de rotation de l’organe mobile 5 de l’actionneur 2 et du premier arbre d’entrée 8 sont choisis de façon à ce que, en cas de rupture du premier arbre d’entrée 8, d’éventuels frottements entre l’organe mobile 5 et le premier arbre d’entrée 8 entraînent l’organe mobile 5 de l’actionneur 2 dans un sens de rotation privilégié, par exemple entraînant l’ouverture des volets d’entrée d’air (IGV) de la turbomachine.
L’organe mobile 5 de l’actionneur 2 peut être un arbre apte à être entraîné en rotation ou une tige apte à être déplacée en translation. Dans un tel cas, la conversion de mouvement entre le moteur 3 de l’actionneur 2 et la tige peut être réalisée par un mécanisme de conversion de type vis sans fin, vis à rouleau, vis à billes, ou de tout autre type de mécanisme.
La illustre une sixième forme de réalisation de l’invention. La sixième forme de réalisation de l’invention diffère de celle illustrée à la en ce que des deuxièmes moyens de sélection 17 sont intercalés entre les premiers moyens de redressement 10 et le module électronique de puissance 9. Préférentiellement, les deuxièmes moyens de sélection 17 sont alimentés par le premier alternateur 6, notamment par l’intermédiaire des premiers moyens de redressement 10, et par le réseau de distribution électrique distinct 14. Les deuxièmes moyens de sélection 17 sont aptes à alimenter le module électronique de puissance 9 grâce à l’alimentation électrique de l’alternateur 6 et/ou du réseau de distribution électrique distinct 14. Avantageusement, le fonctionnement des deuxièmes moyens de sélection 17 est similaire à celui des premiers moyens de sélection 13 décrits précédemment.
De façon générale, les premiers moyens de sélection 13 et les deuxièmes moyens de sélection 17 constituent des moyens de sélections d’alimentation électrique 13, 17 permettant d’alimenter électriquement le module de commande de puissance 11 et/ou le module électronique de puissance 9 par l’intermédiaire de l’alimentation électrique fournie par le l’alternateur 6, par le deuxième alternateur 7 et/ou par le réseau de distribution électrique distinct 14.
La illustre une septième forme de réalisation de l’invention. La septième forme de réalisation de l’invention diffère de celle exposée en référence à la en ce que le module de commande de puissance 11 est logé dans le boîtier 4 de l’actionneur 2. Selon cette forme alternative de réalisation de l’invention, le module de commande de puissance 11 n’est plus agencé dans le boîtier de calculateur 16 mais il est avantageusement disposé dans le boîtier d’actionneur 4. Les deuxièmes moyens de sélection 17 alimentent alors le module électronique de puissance 9 et le module de commande de puissance 11.
De façon complémentaire, le système d’alimentation et de commande 1 peut comporter un module de commande de position 18, par exemple situé à l’extérieur du boîtier d’actionneur 4. Le module de commande de position 18 est apte à fournir, au module de commande de puissance 11, un signal indicatif d’une position à atteindre par l’organe mobile 5 de l’actionneur 2. Le module de commande de puissance 11 est alors apte à commander le moteur électrique 3 de l’actionneur 2 en fonction du signal issu du module de commande de position 18.
Selon le mode particulier de réalisation présenté, le module de commande de position 18 est logé dans le boîtier de calculateur 16. Préférentiellement, le module de commande de position 18 est alimenté par les deuxièmes moyens de redressement de la tension 12, en particulier par l’intermédiaire des premiers moyens de sélection 13.
Le module de commande de puissance 11, en particulier lorsque celui-ci est logé dans le boîtier d’actionneur 4, peut comporter des moyens de commande aptes à positionner l’organe mobile 5 de l’actionneur 2 dans une position de sécurité ou de recueil, en cas, par exemple, de perte du signal de position issus du module de commande de position 18.
La illustre une huitième forme de réalisation de l’invention. La huitième forme de réalisation de l’invention diffère de celle exposée en référence à la en ce que le premier alternateur 6 et le deuxième alternateur 7 sont respectivement agencés dans un premier sous-ensemble E1 et un deuxième sous-ensemble E2. Avantageusement, le premier sous-ensemble E1, respectivement le deuxième sous-ensemble E2, est monté de façon modulaire sur un sous-ensemble principal E3. Selon un agencement particulier, le sous-ensemble principal E3 peut comporter l’actionneur 2, le module de commande de puissance 11, le module électronique de puissance 9, les deuxièmes moyens de sélection 17 et/ou les premiers moyens de redressement de la tension 10.
Dans les diverses formes de réalisation décrites précédemment, le premier alternateur 6 et le deuxième alternateur 7 peuvent fournir des niveaux de tensions identiques ou différents.
La est une vue schématique d’un sous-ensemble d’un système d’alimentation et de commande 1. La illustre le cas où un tel sous-ensemble comportant le premier alternateur 6 est utilisé pour un autre type d’application dans laquelle le premier alternateur 6 alimente les premiers moyens de sélection 13 du type précité, par l’intermédiaire des deuxièmes moyens de redressement de la tension 12. Selon cette forme alternative de réalisation de l’invention, les premiers moyens de sélection 13 et les deuxièmes moyens de redressement de la tension 12 sont logés dans le boîtier de calculateur 16.
La est une vue schématique en coupe de l’actionneur 2 et d’au moins un premier alternateur 6 et d’un deuxième alternateur 7 coaxiaux, aptes à être utilisés dans le système d’alimentation et de commande 1 selon l’invention.
Selon l’exemple de réalisation présenté, l’actionneur 2 comporte, tel que précédemment décrit, le moteur électrique 3, situé dans une zone froide ou amont AM d’une turbomachine. Le moteur électrique 3 entraîne un rotor couplé en rotation à l’organe mobile 5, notamment un arbre rotatif, s’étendant jusque dans une zone chaude aval AV de la turbomachine. Les termes amont et aval sont définis par rapport au sens de circulation des gaz au sein de la turbomachine.
Le premier alternateur 6, respectivement le deuxième alternateur 7, comporte des bobines 6a, respectivement des bobines 7a, et au moins un rotor couplé au premier arbre d’entrée 8, coaxial à l’organe mobile 5 de l’actionneur 2.
Dans cette configuration, le premier arbre d’entrée 8 entoure l’organe mobile 5 de l’actionneur 2. Plus spécifiquement, le premier arbre d’entrée 8 est traversé par l’organe mobile 5 de l’actionneur 2. Les bobines 6a, respectivement les bobines 7a, sont disposées dans le boîtier d’actionneur 4, avec le moteur électrique 3.
Le premier arbre d’entrée 8 du premier alternateur 6 et du deuxième alternateur 7 est entraîné au travers de moyens de transmission, notamment des engrenages, appartenant à un boîtier de réduction et d’entrainement 20, notamment des accessoires, de la turbomachine, telle que le turboréacteur, le turbopropulseur d’un aéronef ou le turbomoteur d’hélicoptère.
Le module électronique de puissance 9 peut être est situé dans le boîtier d’actionneur 4, tel que précédemment décrit et/ou dans le boîtier de réduction et d’entrainement 20. En complément, le boîtier d’actionneur 4 et/ou le boîtier de réduction et d’entrainement 20 comporte par ailleurs des connecteurs électriques 21.
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 l’invention et notamment toutes combinaisons des différents modes de fonctionnement décrits précédemment, pouvant être pris séparément ou en association.

Claims (10)

  1. Système d’alimentation et de commande (1), comportant :
    - un actionneur (2) comprenant
    -un boîtier d’actionneur (4), et
    -au moins un moteur (3) logé dans le boîtier d’actionneur (4) et apte à entraîner un déplacement d’un organe mobile (5) de l’actionneur (2),
    - au moins un premier alternateur (6) et/ou un deuxième alternateur (7), apte(s) à générer une alimentation électrique,
    - un module électronique de puissance (9) alimentant le moteur (3) de l’actionneur (2) et alimenté par le premier alternateur (6) et/ou le deuxième alternateur (7), et
    - un module de commande de puissance (11), apte à commander le module électronique de puissance (9),
    caractérisé en ce que le module électronique de puissance (9), le premier alternateur (6) et/ou le deuxième alternateur (7) sont logés dans le boîtier d’actionneur (4).
  2. Système d’alimentation et de commande (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu’il comprend des premiers moyens de redressement de la tension (10) agencés entre le premier alternateur (6) et le module électronique de puissance (9) et/ou des deuxièmes moyens de redressement de la tension (12) situés entre le deuxième alternateur (6) et le module de commande de puissance (11).
  3. Système d’alimentation et de commande (1) selon la revendication 2, caractérisé en ce que les premiers moyens de redressement de la tension (10) et/ou les deuxièmes moyens de redressement de la tension (12) alimentent le module électronique de puissance (9) et/ou le module de commande de puissance (11).
  4. Système d’alimentation et de commande (1) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier alternateur (6), respectivement le deuxième alternateur (7), comporte un rotor entraîné par un premier arbre d’entrée (8), respectivement par un deuxième arbre d’entrée (8’), ou en ce que le premier alternateur (6) et le deuxième alternateur (7) comportent respectivement un rotor entraîné par un même premier arbre d’entrée (8), et en ce que le premier arbre d’entrée (8), respectivement le deuxième arbre d’entrée (8’), est agencé de sorte à être coaxial avec l’organe mobile (5) de l’actionneur (2).
  5. Système d’alimentation et de commande (1) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comporte des moyens de sélections d’alimentation électrique (13, 17) alimentés par le premier alternateur (6), par le deuxième alternateur (7) et/ou par un réseau de distribution électrique distinct (14) et apte(s) à alimenter le module de commande de puissance (11) et/ou le module électronique de puissance (9).
  6. Système d’alimentation et de commande (1) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comporte un module de commande de position (18), en particulier situé à l’extérieur du boîtier d’actionneur (4), apte à commander le moteur (3) de l’actionneur (2) en fonction d’un signal indicatif d’une position à atteindre par l’organe mobile (5) de l’actionneur (2) fourni par le module de commande de position (18) au module de commande de puissance (11).
  7. Système d’alimentation et de commande (1) selon la revendication 6, caractérisé en ce que le module de commande de position (18) est logé dans un boîtier d’un calculateur (16) et/ou en ce que le module de commande (11) est logé dans le boîtier d’actionneur (4) ou dans le boîtier de calculateur (15).
  8. Système d’alimentation et de commande (1) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’au moins le premier alternateur (6) et/ou au moins le deuxième alternateur (2) est agencé dans un premier sous-ensemble (E1) et/ou un deuxième sous-ensemble (E2) monté de façon modulaire sur un sous-ensemble principal (E3) comprenant au moins l’actionneur (2).
  9. Turbomachine d’aéronef, comportant au moins un système d’alimentation et de commande (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes.
  10. Aéronef comportant au moins une turbomachine selon la revendication précédente.
FR2011811A 2020-11-18 2020-11-18 Système d’alimentation et de commande d’un actionneur Pending FR3116397A1 (fr)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR2011811A FR3116397A1 (fr) 2020-11-18 2020-11-18 Système d’alimentation et de commande d’un actionneur

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR2011811A FR3116397A1 (fr) 2020-11-18 2020-11-18 Système d’alimentation et de commande d’un actionneur
FR2011811 2020-11-18

Publications (1)

Publication Number Publication Date
FR3116397A1 true FR3116397A1 (fr) 2022-05-20

Family

ID=74668971

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR2011811A Pending FR3116397A1 (fr) 2020-11-18 2020-11-18 Système d’alimentation et de commande d’un actionneur

Country Status (1)

Country Link
FR (1) FR3116397A1 (fr)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060248900A1 (en) * 2005-05-05 2006-11-09 Gabriel Suciu Accessory gearbox
WO2007096493A1 (fr) * 2006-02-27 2007-08-30 Hispano Suiza Integration d'un module demarreur/generateur dans une boite de transmission d'une turbine a gaz
EP1852347A1 (fr) * 2006-05-05 2007-11-07 Hispano-Suiza Système d'alimentation et de commande d'équipements électriques d'un moteur d'aéronef ou de son environnement
FR2911847A1 (fr) * 2007-01-31 2008-08-01 Hispano Suiza Sa Circuit d'alimentation en energie electrique pour des equipements electriques d'un moteur d'aeronef
EP2842869A1 (fr) * 2013-08-30 2015-03-04 Nabtesco Corporation Dispositif d'entraînement d'actionneur électrique d'avion
EP3217001A1 (fr) * 2016-03-07 2017-09-13 United Technologies Corporation Moyeu de paroi pare-feu
FR3058278A1 (fr) * 2016-10-27 2018-05-04 Safran Electrical & Power Systeme pour l'alimentation d'actionneurs electriques embarques dans un aeronef

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060248900A1 (en) * 2005-05-05 2006-11-09 Gabriel Suciu Accessory gearbox
WO2007096493A1 (fr) * 2006-02-27 2007-08-30 Hispano Suiza Integration d'un module demarreur/generateur dans une boite de transmission d'une turbine a gaz
EP1852347A1 (fr) * 2006-05-05 2007-11-07 Hispano-Suiza Système d'alimentation et de commande d'équipements électriques d'un moteur d'aéronef ou de son environnement
FR2911847A1 (fr) * 2007-01-31 2008-08-01 Hispano Suiza Sa Circuit d'alimentation en energie electrique pour des equipements electriques d'un moteur d'aeronef
EP2842869A1 (fr) * 2013-08-30 2015-03-04 Nabtesco Corporation Dispositif d'entraînement d'actionneur électrique d'avion
EP3217001A1 (fr) * 2016-03-07 2017-09-13 United Technologies Corporation Moyeu de paroi pare-feu
FR3058278A1 (fr) * 2016-10-27 2018-05-04 Safran Electrical & Power Systeme pour l'alimentation d'actionneurs electriques embarques dans un aeronef

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1953085B1 (fr) Circuit d'alimentation en énergie électrique dans un aéronef pour des équipements électriques comprenant un circuit de dégivrage
CA2597941C (fr) Alimentation electrique d'equipements d'un moteur d'avion a turbine a gaz
EP1852953B1 (fr) Circuit d'alimentation en énergie électrique pour des équipements électriques d'un moteur d'aéronef ou de son environnement
CA2587068C (fr) Systeme d'alimentation et de commande d'equipements electriques d'un moteur d'aeronef ou de son environnement
US5555722A (en) Integrated APU
CA2818066C (fr) Procede et systeme de regulation de fourniture d'air comprime a un reseau pneumatique, en particulier d'aeronef
RU2321761C2 (ru) Привод вспомогательного оборудования
FR2638208A1 (fr) Dispositif de commande du pas des ailettes d'une soufflante non canalisee et dispositif pour la propulsion d'avion
EP2582576B1 (fr) Alimentation electrique des equipements portes par le rotor d'un moteur d'aeronef
EP1317628A1 (fr) Systeme de rotor et de palier pour turbocompresseur
EP1959113B1 (fr) Procédé de prélèvement d'énergie auxiliaire sur un turboréacteur d'avion et turboréacteur équipé pour mettre en oeuvre un tel procédé
CA2610636A1 (fr) Alimentation d'un aeronef en energie electrique
CA2799712C (fr) Dispositif et procede de regulation d'une installation motrice comportant au moins un turbomoteur, et aeronef
FR3073569A1 (fr) Turbopropulseur comportant un mecanisme de reduction integrant un dispositif de generation de courant
FR2882097A1 (fr) Commande des geometries variables d'un moteur d'avion a turbine a gaz
EP3510253B1 (fr) Dispositif de pilotage des volets d'entrée d'air via un actionneur piézoélectrique multicouche
EP3245130A1 (fr) Dispositif et procédé de régulation d'un moteur auxiliaire adapté pour fournir une puissance propulsive au rotor d'un hélicoptère
FR3116397A1 (fr) Système d’alimentation et de commande d’un actionneur
FR3062424A1 (fr) Systeme d'entrainement d'une pompe a carburant d'une turbomachine
FR3062423A1 (fr) Systeme d'entrainement d'une pompe a carburant d'une turbomachine
FR3126015A1 (fr) Turbopropulseur apte a fournir une fonction d’eolienne de secours et procede de mise en œuvre
FR3062420A1 (fr) Dispositif d'entrainement d'une pompe a carburant pour turbomachine
WO2024218447A1 (fr) Turbomachine comprenant une soufflante mobile non carénée et un redresseur fixe non caréné
FR3127523A1 (fr) Module pour une turbomachine d’aeronef
WO2021198597A1 (fr) Système d'actionnement pour une pompe de lubrification d'un moteur d'aéronef et aéronef associé

Legal Events

Date Code Title Description
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 2

PLSC Publication of the preliminary search report

Effective date: 20220520

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 3

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 4