WO2018055287A1 - Pressurised-air supply unit for an aircraft - Google Patents

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WO2018055287A1
WO2018055287A1 PCT/FR2017/052516 FR2017052516W WO2018055287A1 WO 2018055287 A1 WO2018055287 A1 WO 2018055287A1 FR 2017052516 W FR2017052516 W FR 2017052516W WO 2018055287 A1 WO2018055287 A1 WO 2018055287A1
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WO
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aircraft
electric motor
electrical
electrical power
electric
Prior art date
Application number
PCT/FR2017/052516
Other languages
French (fr)
Inventor
Alexis RENOTTE
Marc Daniel TUNZINI
Original Assignee
Safran Electrical & Power
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
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Publication of WO2018055287A1 publication Critical patent/WO2018055287A1/en

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENTS OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D41/00—Power installations for auxiliary purposes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENTS OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D13/00—Arrangements or adaptations of air-treatment apparatus for aircraft crew or passengers, or freight space, or structural parts of the aircraft
    • B64D13/06—Arrangements or adaptations of air-treatment apparatus for aircraft crew or passengers, or freight space, or structural parts of the aircraft the air being conditioned
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENTS OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D13/00—Arrangements or adaptations of air-treatment apparatus for aircraft crew or passengers, or freight space, or structural parts of the aircraft
    • B64D13/06—Arrangements or adaptations of air-treatment apparatus for aircraft crew or passengers, or freight space, or structural parts of the aircraft the air being conditioned
    • B64D2013/0603—Environmental Control Systems
    • B64D2013/0611—Environmental Control Systems combined with auxiliary power units (APU's)
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENTS OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D13/00—Arrangements or adaptations of air-treatment apparatus for aircraft crew or passengers, or freight space, or structural parts of the aircraft
    • B64D13/06—Arrangements or adaptations of air-treatment apparatus for aircraft crew or passengers, or freight space, or structural parts of the aircraft the air being conditioned
    • B64D2013/0603—Environmental Control Systems
    • B64D2013/0644—Environmental Control Systems including electric motors or generators
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00—Aeronautics or air transport
    • Y02T50/50—On board measures aiming to increase energy efficiency

Definitions

  • the present invention relates to a pressurized air supply unit for an aircraft.
  • aircraft should be understood in a broad sense. It includes fixed-wing aircraft, including turbine-engine airplanes commonly used for passenger transport, rotary-wing aircraft and lighter-than-air aircraft.
  • Auxiliary Power Unit Auxiliary Power Unit
  • APUs by consuming a portion of the fuel of the aircraft, provide the aircraft with pressurized air to air-condition and / or pressurize the cabin, and / or electricity to operate various other equipment embarked on board the aircraft, without using the engine (s) of the aircraft, which is particularly useful when the aircraft is parked on the ground with its engine (s) stopped .
  • APUs tends to be increasingly limited by airports and operators, for environmental reasons (pollutant and noise emissions) and economic (fuel consumption).
  • ground support systems also known as ground support equipment
  • GSE in English.
  • GSE GSE There are two types of GSE:
  • mobile GSEs including a power supply unit (“Ground Power Unit” or GPU) and / or an air conditioning unit (“Air Conditioning Unit” or ACU) capable of supplying air under pressure;
  • a power supply unit (“Ground Power Unit” or GPU)
  • an air conditioning unit (“Air Conditioning Unit” or ACU) capable of supplying air under pressure;
  • GSEs which are either electrical power sources (“Fixed Electrical Ground Power” or FEGP), or pressurized air sources (“Pre-Conditioned Air” (PCA) or ACU, “Air Conditioning Unit ").
  • PCA Pre-Conditioned Air
  • ACU Air Conditioning Unit
  • GSEs are often dedicated equipment, that is, capable of supplying pressurized air or electricity, but not both at the same time. They are also bulky on the ground, which can pose difficulties when the space around a parked aircraft is restricted.
  • the airports are not equipped with GSE, or only incompletely: for example, the airport may have available sources of electrical power, but no sources of air under pressure.
  • the GSE are often less efficient than the APU in supplying pressurized air for air conditioning of the cabin of the aircraft, especially in extreme weather conditions.
  • a GSE may not allow the cabin to cool down sufficiently in a very hot climate (eg summer in airports in the Middle East), or warm enough in a very cold climate.
  • APU 100 is shown in FIG. 1 and comprises a driving part 10, a charge compressor 30 and an electric motor 40.
  • the driving part 10 comprises a turbine 21 coupled to an output shaft
  • a gas generator 10 ' which comprises a compressor 11, a combustion chamber 12, and a turbine 13.
  • This mode of operation is the usual operating mode of a
  • APU in which fuel is burned to supply pressurized air 3 to the aircraft.
  • the electric motor 40 is electrically connected to an electrical power connector 41 configured to receive electrical power 6 'from a power source external to the aircraft such as a GPU or a FEGP.
  • the power supply connector 41 comprises a converter capable of to modify the voltage and / or the frequency of the electric power 6 'and to supply the converted electrical power 6 to the electric motor 40.
  • the electric motor 40 operates and drives the charge compressor 30 and the driving part 10.
  • This mode of operation makes it possible to supply pressurized air 3 to the aircraft without consuming fuel 4.
  • the electric motor 40 requires a significant electrical power 6. It follows that the converter is bulky, heavy and causes significant losses, including Joule effect.
  • a first embodiment of the invention provides an aircraft pressurized air supply unit (hereinafter "APU"), comprising a charge compressor configured to supply pressurized air to the aircraft;
  • APU aircraft pressurized air supply unit
  • a driving part that can drive the charge compressor; an electric motor that can drive the charge compressor; an electrical power connector configured to transmit electrical power supplied by a source of electrical power external to the aircraft;
  • the electric conversion unit being capable of providing without conversion the electric power supplied by the external electric power source to the aircraft to the electric motor, and of converting the electrical power supplied by the external electrical power source to the aircraft and to provide the electric motor with the converted electrical power.
  • the electrical conversion unit converts the electric power supplied by the external electrical power source to the aircraft only during the start-up phase of the invention.
  • charge compressor using the electric motor powered by the electrical power source external to the aircraft.
  • the electrical conversion unit provides without conversion this electric power to the electric motor. Since this electrical power is converted only during this start-up phase, the electrical conversion unit may be lighter and less bulky than an electrical converter to operate during the entire operation of the APU.
  • the electrical conversion unit comprises:
  • an electrical converter configured to convert the electrical power supplied by the external electrical power source to the aircraft; and an electrical connection between the electric motor and the power supply connector not passing through the electrical converter.
  • the electrical connection is provided with a first switch interposed between the electric motor and the electrical supply connector and making it possible to short-circuit the electrical converter.
  • the first switch closes and the electrical converter is no longer powered. Since the electrical losses in the first switch are negligible, the energy efficiency of the APU is increased.
  • the driving part is configured to supply power via an output shaft
  • the APU further comprises a transmission assembly, a shaft of the electric motor being coupled to the output shaft via the transmission assembly.
  • the electric motor is not arranged directly on the output shaft, but is offset by the transmission assembly.
  • the charge compressor is arranged on the output shaft.
  • the transmission assembly comprises a drive shaft separate from the output shaft and the electric motor shaft, the load compressor is disposed on the drive shaft, and the drive shaft is The drive is coupled to the output shaft via the transmission assembly.
  • the charge compressor is not disposed directly on the output shaft, but is offset by the transmission assembly.
  • the driving part comprises a turbine, and the turbine, the charge compressor and the electric motor are permanently coupled to the output shaft.
  • Permanently means that the APU does not include a system such as a clutch that would mechanically decouple the load compressor and the electric motor of the output shaft; in other words, the output shaft inevitably drives the charge compressor and the electric motor, and vice versa.
  • the APU is therefore more reliable and has a reduced mass and size, since it does not include mechanically complex clutches.
  • the driving part comprises a compressor arranged on a main shaft separate from the output shaft,
  • the APU further comprises an electric generator-starter coupled to the main shaft, and
  • the electric converter is further configured to convert electrical power supplied by an on-board electrical power source and provide the converted electrical power to the electric motor-generator.
  • the generator-starter makes it possible to drive the driving part in rotation without consuming any fuel.
  • the APU is able to provide electrical power to the aircraft by operating the driving part, for example by consuming fuel embedded in the aircraft.
  • the APU includes a first decoupling system for decoupling the electric motor from the transmission assembly.
  • the driving part can operate without driving the electric motor and therefore without the risk of generating undesirable currents therein which are potential sources of fire.
  • the security of the APU is therefore improved.
  • the APU includes a second decoupling system for decoupling the electric motor and the load compressor from the output shaft.
  • the APU comprises a device configured to stop the admission of air into the charge compressor.
  • the air intake in the charge compressor When the air intake in the charge compressor is stopped, the aerodynamic drag within it is significantly reduced. The torque to be supplied to drive the charge compressor during the priming phase is therefore reduced, which is beneficial for the power consumption of the APU.
  • the charge compressor Once the charge compressor has reached its desired rotational speed, the air intake is re-established and the charge compressor can supply pressurized air to the aircraft.
  • a charge compressor configured to supply pressurized air to the aircraft
  • a driving part that can drive the charge compressor; an electric motor that can drive the charge compressor; an electrical power connector configured to provide the electric motor with electrical power supplied by a source of electrical power external to the aircraft;
  • a switch interposed on a link between the first electric motor and the electrical supply connector, said link being the only electrical connection between the electric motor and the electrical supply connector;
  • an electrical converter configured to convert electrical power supplied by an on-board electrical power source and provide the converted electrical power to the electric starter generator.
  • the electric converter is used only during the charging phase of the charge compressor using the electric starter generator powered by the on-board electrical power source. the aircraft.
  • the switch connects the electric motor to the electrical power connector and thus to the electrical power source external to the aircraft. Since the electric converter only works during this start-up phase, it may be lighter and less bulky than it should be during the entire operation of the APU. In addition, the electrical losses in the switch being negligible, the energy efficiency of the APU is increased.
  • the APU is configured so that the switch closes to provide the electrical power provided by the external electrical power source to the aircraft is provided without conversion to the electric motor.
  • the electric motor is an asynchronous electric motor.
  • the electric motor can be directly connected to the external electrical power source, no electric converter being necessary.
  • the APU further comprises a device configured to stop the admission of air into the charge compressor, with the same advantages as those mentioned above.
  • the APU comprises a first decoupling system for decoupling the electric motor from the transmission assembly, with the same advantages as those mentioned above.
  • the APU further comprises a second decoupling system for decoupling the electric motor and the load compressor from the output shaft, with the same advantages as those mentioned above.
  • FIG. 1 represents the APU proposed in the French patent application No. 1559019;
  • FIG. 2A represents an APU according to a first embodiment of the invention
  • FIG. 2B represents a variant of the APU represented in FIG.
  • FIG. 2C represents another variant of the APU shown in FIG. 2A;
  • FIG. 3 represents yet another variant of APU according to the first embodiment of the invention.
  • FIG. 4 represents an APU according to a second embodiment of the invention.
  • a fat continuous arrow represents a fuel flow
  • a fine continuous arrow represents an airflow
  • a dotted arrow represents an electric power flow
  • a curved arrow symbolizes the rotation of a shaft.
  • FIG. 2A represents an APU 1A according to a first variant of the first embodiment of the invention.
  • the APU 1A is typically configured to be on board an aircraft.
  • the APU 1A is configured to be disposed at the rear of the aircraft (for example in the tail cone).
  • the fuel 4 is generally the same fuel as that which feeds the engine (s) of the aircraft, and is for example kerosene.
  • the APU 1A comprises an electric motor 60 that can drive the charge compressor 30, and an electrical power connector 61.
  • the power supply connector 61 can be connected to a source of electrical power external to the aircraft, for example a GPU or a FEGP, in order to provide the electric motor 60 with electric power 6 'supplied by the electrical power source external to the aircraft.
  • An electrical conversion unit UC is interposed between the first electric motor 60 and the electrical supply connector 61.
  • the electrical conversion unit UC is capable of supplying without conversion the electrical power 6 'supplied by the electrical power source external to the aircraft to the electric motor 60.
  • without conversion is meant that the electric conversion unit UC supplies the electric power 6 'to the electric motor 60 without modifying its characteristics (amplitude, frequency, phase, etc.): the electrical losses within the electrical conversion unit UC are then negligible.
  • the electrical conversion unit UC is also capable of converting the electric power 6 'supplied by the external electric power source to the aircraft, that is to say, to transform it into a converted electrical power 6 of different characteristics (amplitude, frequency, phase, etc.), and to provide the electric motor 60 with the converted electrical power 6.
  • the electrical conversion unit UC comprises an electric converter 62 and an electrical connection between the first electric motor 60 and the electrical supply connector 61 not passing through the electric converter 62.
  • the electric converter 62 is interposed between the electric motor 60 and the power supply connector 61 and is configured to convert the electrical power 6 '.
  • the electric converter 62 is configured to perform the conversion of the electric power 6 'into electrical power 6.
  • the electrical connection may be provided with a first switch 63 interposed between the electric motor 60 and the electrical supply connector
  • the APU 1A presents:
  • the APU 1A can be started in the second mode of operation as follows.
  • priming is meant the rotation of the charge compressor 30. This priming is performed by the electric motor 60 powered by the converted electrical power 6.
  • the electrical supply connector 61 is connected to the source of electrical power external to the aircraft.
  • the electric converter 62 converts the electrical power 6 'to a converted electrical power 6, and varies the converted electrical power 6 so that the electric motor 60 and the charge compressor 30 reach a desired operating point, corresponding to the speed synchronism of the electric motor 60 (that is to say the speed of the electric motor 60 allowing it to be powered by the electric power 6 'without conversion).
  • the first switch 63 closes. The electric motor 60 is then powered directly, without conversion, by the source of electrical power external to the aircraft.
  • the electric converter 62 only operates during this startup phase.
  • the electric converter 62 may be lighter and less bulky than if it were to operate during the entire operation of the APU 1A.
  • the electrical losses in the first switch 63 being negligible, the energy efficiency of the APU 1A is increased.
  • the electric motor 60 is preferably a synchronous motor, this type of electric motor being lighter and having a better energy efficiency than an asynchronous motor.
  • the first switch 63 closes when the output voltage of the electric converter 62 and the output voltage of the external electrical power source are in phase and have the same amplitude (or substantially the same amplitude). Even more preferably, the electric motor 60 is a synchronous rotor wound motor.
  • the electric motor 60 can also be an asynchronous motor.
  • the electric motor 60 can then support the closing of the first switch 63 while the output voltage of the electric converter 62 and the output voltage of the external electrical power source differ in amplitude (for example up to 20%) and / or phase. This reduces the duration of the priming phase.
  • the APU 1A comprises a device 30A configured to stop the admission of air 2 into the charge compressor 30, for example a shutter located in the intake duct of the charge compressor 30.
  • the device 30A stops the admission of air into the charge compressor 30 is stopped, which significantly reduces the aerodynamic drag within the charge compressor 30 and can even create a partial vacuum.
  • the torque to be supplied to drive the charge compressor 30 during the ignition phase is therefore reduced, which is beneficial for the power consumption of the APU 1A and makes it possible to reduce the size of the electric converter 62.
  • the device 30A restores the air intake 2 to the charge compressor 30, which can then supply pressurized air 3 to the aircraft.
  • the APU 1A includes a transmission assembly 50, and the shaft 52 of the electric motor 60 is coupled to the output shaft 22 via the transmission assembly 50.
  • electric motor 60 is not disposed directly on the output shaft 22, but is deported through the transmission assembly 50. It is then possible to obtain a better integration of the APU 1A within the aircraft.
  • the charge compressor 30 is disposed on the output shaft 22.
  • disposed on is meant that the drive of the charge compressor 30 is the output shaft. exit 22.
  • FIG. 2B represents an APU 1B according to a second variant of the first embodiment of the invention.
  • the transmission assembly 50 comprises a drive shaft 53 separate from the output shaft 22 and the shaft 52 of the electric motor 60, the charge compressor 30 is disposed on the shaft of 53, and the drive shaft 53 is coupled to the output shaft 22 via the transmission assembly 50.
  • disposed on is meant that the drive of the charge compressor 30 is drive shaft 53.
  • the charge compressor 30 is not arranged directly on the output shaft 22, but is offset by the transmission assembly 50. It is then possible to obtain a better integration of the APU 1B within the aircraft.
  • FIG. 2C represents an APU 1C according to a third variant of the first embodiment of the invention.
  • the turbines 13 and 21 and the compressor 11 are arranged on the output shaft 22, the main shaft 14 being eliminated.
  • the gas generator 10 ' is then qualified as “tied gas turbine generator”, or even simply “linked turbine”.
  • the gas generator 10 ' is then lighter, simpler construction, and more compact.
  • the turbine 22, the charge compressor 30 and the electric motor 60 are permanently coupled to the output shaft 22.
  • the APU 1A, 1B or 1C does not include a system such as a clutch that would mechanically decouple the charge compressor 30 and the electric motor 60 of the output shaft 22; in other words, the output shaft 22 inevitably drives the charge compressor 30 and the first electric motor 60, and vice versa.
  • the APU 1A, 1B or 1C is therefore more reliable and has a reduced mass and size, since it does not include mechanically complex clutches.
  • FIG. 3 represents a 1D APU according to a fourth variant of the first embodiment of the invention.
  • the APU 1D comprises an electric starter generator 70.
  • the electric starter generator 70 is coupled to the main shaft 14.
  • the electric converter 62 is capable of further converting an electric power 7 'supplied by a source of electrical power embedded on board the aircraft (typically one or more batteries and / or fuel cells) and to supply the converted electrical power 7 to the electric starter generator 70.
  • a source of electrical power embedded on board the aircraft typically one or more batteries and / or fuel cells
  • a second switch 73 is interposed between the electric converter 62 and the electric starter generator 70, and makes it possible to control the power supply or not of the electric starter generator 70.
  • a third switch 64 is interposed between the electric converter 62 and the electric motor 60, and a fourth switch 65 is interposed between the electrical supply connector 61 and the electric converter 62.
  • the APU 1D can be initiated in the second mode of operation mentioned above in the following manner.
  • the charge compressor 30 is at a standstill, and the various switches of the APU 1D are open.
  • the electrical supply connector 61 is connected to the source of electrical power external to the aircraft.
  • Switches 65 and 64 close.
  • the first electrical converter 62 converts the electrical power 6 'into a converted electrical power 6, and varies the converted electrical power 6 so that the electric motor 60 and the charge compressor 30 reach a desired operating point, corresponding to the synchronism speed of the electric motor 60.
  • the switches 65 and 64 open and the switch 63 closes.
  • the electric motor 60 is then powered directly, without conversion, by the source of electrical power external to the aircraft.
  • the APU 1D can be started in the first mode of operation mentioned above in the following manner.
  • the driving part 10 is at a standstill, and the different switches of the APU 1D are open.
  • the second switch 73 closes.
  • the source of electrical power on board the aircraft provides the electric converter 62 with electric power 7 '.
  • the electric converter 62 converts the electrical power 7 'and supplies the converted electrical power 7 to the electric generator-starter 70, which drives the main shaft 14.
  • the converted electrical power 7 varies so that the rotational speed of the shaft main 14 increases gradually.
  • the combustion in the combustion chamber 4 begins to produce enough combustion gas 5 to accelerate the rotational speed of the main shaft 14.
  • the second switch 73 opens.
  • the APU 1D may comprise a first decoupling system 56 for decoupling the electric motor 60 from the transmission assembly 50. When the first decoupling system 56 has decoupled the electric motor 60, there is no risk of generating within the electric motor 60 unwanted electric currents that are potential sources of fire.
  • the APU 1D may comprise a second decoupling system 57 for decoupling the electric motor 60 and the charge compressor 30 from the output shaft 22.
  • the second decoupling system 57 has decoupled the electric motor 60 from the output shaft output 22, the electric motor 60 does not unnecessarily drive the driving part 10, which limits the power required for the APU 1D in the second mode of operation.
  • An additional electrical converter 82 may be interposed between the distribution unit 91 and the electric converter 62.
  • the electric starter generator 70 is a reversible electric motor capable of producing electric power. Thus, when rotated by the output shaft 22, the electric starter generator 70 produces electrical power.
  • the APU 1D generally comprises a distribution unit 92 connected to the electrical network on board the aircraft to provide the electric power 7 "thus produced to the aircraft.
  • the APU 1D thus has a third mode of operation in which it provides the aircraft with electric power in the absence of any external source of electrical power. It can be provided that the APU 1D comprises a fifth switch 66 interposed between the electric starter generator 70 and the distribution unit 92, this switch 66 being closed in the third mode of operation and otherwise open.
  • this third mode of operation can also be used in case of failure of other onboard sources of electrical power when the aircraft is in flight.
  • FIG. 4 represents an APU according to a second embodiment of the invention.
  • the APU is typically configured to be on board an aircraft, and generally to be disposed at the rear of the aircraft (for example in the tail cone) .
  • the fuel 4 is generally the same fuel as that which feeds the engine (s) of the aircraft, and is for example kerosene.
  • the APU comprises an electric starter generator 70 'identical to the electric starter generator 70 of Figure 3, except that it can drive the output shaft 22 and not the main shaft 14, typically via the transmission assembly 50. It is thus understood that the electric starter generator 70 'can drive the output shaft 22 of the driving part 10, and the electric motor 60.
  • the shaft 59 of the electric starter generator 70 ' is typically distinct from the drive shaft 53 and the shaft 52 of the electric motor 60.
  • the APU comprises an electric converter 62 'identical to the electric converter 62 of FIG. 3, except that it is not connected to the electrical supply connector 61.
  • a switch 63 ' is interposed on a link between the electric motor 60 and the electrical supply connector 61, said link being the only electrical connection between the electric motor 60 and the electrical supply connector 61.
  • the switch 63 ' is open, no source of electrical power feeds the electric motor 60.
  • the APU is generally configured so that the switch 63 'closes to provide the electrical power 6' without conversion to the electric motor 60, as will be detailed below.
  • the electric motor 60 is an asynchronous electric motor.
  • the electric motor 60 is a synchronous electric motor, preferably a synchronous electric motor with wound rotor.
  • the APU can then be started in the second mode of operation as follows. First, the driving part 10 is started using the electric starter generator 70 'as described above. The driving part 10 then gradually drives the electric motor 60 until it reaches its synchronous speed defined by the frequency of the external electrical power source. Once this synchronism speed reached, the switch 63 'closes. The electric motor 60 then operates at its synchronous speed and drives the charge compressor 30. The motor part 10 is then powered off, the driving part then providing no more power. In order to limit the electric power consumed by the electric motor 60, the second decoupling system 57 can decouple the output shaft 22 of the electric motor 60.
  • the device 30A described above it is preferable to use the device 30A described above to limit the torque to be supplied by the electric motor 60 and the generator-starter 70 '.
  • the APUs that have just been described may comprise a control unit (not shown) to control the different start and operating modes that have just been described, and in particular the opening and closing of the switches.
  • Various sensors (not shown) of electrical voltage, frequency, rotational speed, etc. may be provided in the APUs to provide the data necessary for the control unit.
  • the source of electrical power external to the aircraft is generally a three-phase power source, in which case the electric converter 62 is an AC-DC or DC-AC converter.
  • the electric motor 60 is configured to be powered at the voltage and frequency provided by this source of external electrical power.
  • this source of external electrical power supplies a voltage of 115 Vac and a frequency of 400 Hz.
  • the power supplied by the external electrical power source is, for example, from 250 kVA to 115 Vac.
  • the synchronous speed of the electric motor 60 is generally chosen to correspond to an expected average flow rate of pressurized air to be supplied by the charge compressor 30 to the aircraft.
  • the electrical power source on board the aircraft is generally a DC source, in which case the additional electrical converter 82 is a DC-DC converter, and the electric converter 62 is configured to perform DC-to-AC conversion.
  • the electric starter generator 70 or 70 ' typically has a lower maximum power than the electric motor 60, for example of the order of 20% to 50% of the power of the electric motor 60.
  • the generator-starter Electric 70 or 70 ' has a maximum power of 90 kVA to 115 Vac
  • the electric motor 60 has a maximum power of 250 kVA to 115 Vac.
  • the driving part 10 may comprise another source of mechanical power than the gas generator 10 ', provided that it can supply power via the output shaft 22.

Abstract

Pressurised-air supply unit (1A; 1B; 1C; 1D) for an aircraft, comprising: a load compressor (30) configured to supply pressurised air (3) to the aircraft; a driving part (10) that can drive the load compressor (30); an electric motor (60) that can drive the load compressor (30); an electrical supply connector (61) configured to transmit electrical power (60) supplied by an electrical power source outside of the aircraft; and an electrical conversion unit (UC) positioned between the electrical motor (60) and the electrical supply connector (61), the electrical conversion unit being capable of supplying, without conversion, the electrical power (60) supplied by the electrical power source outside of the aircraft to the electrical motor (60), and of converting the electrical power (60) supplied by the electrical power source outside of the aircraft and of supplying the electrical motor (60) with the converted electrical power (6).

Description

UNITÉ D'ALIMENTATION EN AIR SOUS PRESSION POUR AÉRONEF  PRESSURIZED AIR SUPPLY UNIT FOR AN AIRCRAFT
Domaine de l'invention Field of the invention
La présente invention concerne une unité d'alimentation en air sous pression pour aéronef. The present invention relates to a pressurized air supply unit for an aircraft.
Aux fins du présent exposé, le terme « aéronef » doit s'entendre au sens large. Il comprend les aéronefs à voilure fixe, notamment les avions à moteurs à turbines communément utilisés pour le transport de passagers, les aéronefs à voilure tournante et les aéronefs plus légers que l'air.  For the purposes of this presentation, the term "aircraft" should be understood in a broad sense. It includes fixed-wing aircraft, including turbine-engine airplanes commonly used for passenger transport, rotary-wing aircraft and lighter-than-air aircraft.
Arrière-plan de l'invention La plupart des aéronefs comportent une unité embarquée d'alimentation en air sous pression et/ou en électricité, généralement connue sous le nom de Groupe Auxiliaire de Puissance ou encore de « Auxiliary Power Unit » ou APU en anglais. De telles APU permettent, en consommant une partie du carburant de l'aéronef, de fournir à l'aéronef de l'air sous pression pour climatiser et/ou pressuriser la cabine, et/ou de l'électricité pour faire fonctionner divers autres équipements embarqués à bord de l'aéronef, sans utiliser le(s) moteur(s) de l'aéronef, ce qui est notamment utile lorsque l'aéronef est en stationnement au sol avec son (ses) moteur(s) à l'arrêt. BACKGROUND OF THE INVENTION Most aircraft include an on-board pressurized air and / or power supply unit, commonly known as the Auxiliary Power Unit or the Auxiliary Power Unit (APU). . Such APUs, by consuming a portion of the fuel of the aircraft, provide the aircraft with pressurized air to air-condition and / or pressurize the cabin, and / or electricity to operate various other equipment embarked on board the aircraft, without using the engine (s) of the aircraft, which is particularly useful when the aircraft is parked on the ground with its engine (s) stopped .
Cependant, l'utilisation des APU tend à être de plus en plus limitée par les aéroports et les exploitants, pour des raisons environnementales (émissions polluantes et sonores) et économiques (consommation de carburant).  However, the use of APUs tends to be increasingly limited by airports and operators, for environmental reasons (pollutant and noise emissions) and economic (fuel consumption).
Par conséquent, pour fournir de l'électricité et de l'air sous pression à l'aéronef en stationnement au sol, on a de plus en plus recours à des systèmes de soutien au sol, aussi connus sous le nom de « Ground Support Equipment » ou GSE en anglais.  Therefore, in order to provide power and air under pressure to the grounded aircraft, ground support systems, also known as ground support equipment, are increasingly being used. Or GSE in English.
On distingue deux types de GSE :  There are two types of GSE:
- les GSE mobiles, comprenant une unité d'alimentation en électricité (« Ground Power Unit » ou GPU en anglais) et/ou une unité de climatisation (« Air Conditioning Unit » ou ACU en anglais) capable de fournir de l'air sous pression ;  mobile GSEs, including a power supply unit ("Ground Power Unit" or GPU) and / or an air conditioning unit ("Air Conditioning Unit" or ACU) capable of supplying air under pressure;
- les GSE fixes, qui sont soit des sources de puissance électrique (« Fixed Electrical Ground Power » ou FEGP en anglais), soit des sources d'air sous pression (« Pre-Conditioned Air » (PCA) ou encore ACU, « Air Conditioning Unit » en anglais). Cependant, les GSE sont souvent des équipements dédiés, c'est-à-dire capables de fournir de l'air sous pression ou de l'électricité, mais pas les deux simultanément. Ils sont également encombrants au sol, ce qui peut poser des difficultés lorsque l'espace autour d'un aéronef en stationnement est restreint. fixed GSEs, which are either electrical power sources ("Fixed Electrical Ground Power" or FEGP), or pressurized air sources ("Pre-Conditioned Air" (PCA) or ACU, "Air Conditioning Unit "). However, GSEs are often dedicated equipment, that is, capable of supplying pressurized air or electricity, but not both at the same time. They are also bulky on the ground, which can pose difficulties when the space around a parked aircraft is restricted.
II arrive également que les aéroports ne soient pas équipés de GSE, ou alors seulement de manière incomplète : par exemple, l'aéroport peut avoir à disposition des sources de puissance électrique, mais pas de sources d'air sous pression.  It also happens that the airports are not equipped with GSE, or only incompletely: for example, the airport may have available sources of electrical power, but no sources of air under pressure.
De plus, les GSE sont souvent moins performants que les APU en matière de fourniture d'air sous pression pour la climatisation de la cabine de l'aéronef, notamment dans des conditions climatiques extrêmes. Par exemple, il arrive qu'un GSE ne permette pas de refroidir suffisamment la cabine dans un climat très chaud (par exemple l'été dans les aéroports situés au Moyen-Orient), ou de la réchauffer suffisamment dans un climat très froid.  In addition, the GSE are often less efficient than the APU in supplying pressurized air for air conditioning of the cabin of the aircraft, especially in extreme weather conditions. For example, a GSE may not allow the cabin to cool down sufficiently in a very hot climate (eg summer in airports in the Middle East), or warm enough in a very cold climate.
On souhaite donc disposer d'unités d'alimentation embarquées à bord d'un aéronef et capables de fournir de l'air sous pression à celui-ci, sans consommer de carburant comme les APU classiques.  It is therefore desired to have onboard power supply units on board an aircraft capable of supplying air under pressure to it, without consuming fuel such as conventional APUs.
Pour répondre à ce besoin, une unité d'alimentation en air sous pression pour aéronef a été proposée dans la demande de brevet français n° 15 59019 (numéro de publication : FR 3 041 607 Al). Cette unité d'alimentation en air sous pression (ci-après « APU ») 100 est représentée sur la figure 1 et comprend une partie motrice 10, un compresseur de charge 30 et un moteur électrique 40.  To meet this need, a pressurized air supply unit for an aircraft has been proposed in French Patent Application No. 15 59019 (publication number: FR 3 041 607 A1). This pressurized air supply unit (hereinafter "APU") 100 is shown in FIG. 1 and comprises a driving part 10, a charge compressor 30 and an electric motor 40.
La partie motrice 10 comprend une turbine 21 couplée à un arbre de sortie The driving part 10 comprises a turbine 21 coupled to an output shaft
22, et un générateur de gaz 10', lequel comprend un compresseur 11, une chambre de combustion 12, et une turbine 13. Le compresseur 11 et la turbine22, and a gas generator 10 ', which comprises a compressor 11, a combustion chamber 12, and a turbine 13. The compressor 11 and the turbine
13 sont couplés par un arbre principal 14. 13 are coupled by a main shaft 14.
Lorsque le générateur de gaz 10' fonctionne, de l'air 2 est comprimé par le compresseur 11, du carburant 4 est brûlé dans la chambre de combustion 12 avec l'air 3' comprimé par le compresseur 11, et les gaz de combustion 5 produits dans la chambre de combustion 12 entraînent les turbines 13 et 21. La turbine 21 entraîne alors le compresseur 30 via l'arbre de sortie 22, ainsi que le moteur électrique 40 via un ensemble de transmission 50.  When the gas generator 10 'is operating, air 2 is compressed by the compressor 11, fuel 4 is burned in the combustion chamber 12 with the air 3' compressed by the compressor 11, and the combustion gases 5 produced in the combustion chamber 12 drives the turbines 13 and 21. The turbine 21 then drives the compressor 30 via the output shaft 22, as well as the electric motor 40 via a transmission assembly 50.
Ce mode de fonctionnement est le mode de fonctionnement usuel d'une This mode of operation is the usual operating mode of a
APU, dans lequel on brûle du carburant pour fournir de l'air sous pression 3 à l'aéronef. APU, in which fuel is burned to supply pressurized air 3 to the aircraft.
Le moteur électrique 40 est relié électriquement à un connecteur électrique d'alimentation 41 configuré pour recevoir une puissance électrique 6' depuis une source de puissance électrique extérieure à l'aéronef telle qu'un GPU ou un FEGP. Le connecteur électrique d'alimentation 41 comprend un convertisseur capable de modifier la tension et/ou la fréquence de la puissance électrique 6' et de fournir la puissance électrique convertie 6 au moteur électrique 40. Ainsi, lorsque le connecteur électrique d'alimentation 41 est alimenté en électricité, le moteur électrique 40 fonctionne et entraîne le compresseur de charge 30 et la partie motrice 10. The electric motor 40 is electrically connected to an electrical power connector 41 configured to receive electrical power 6 'from a power source external to the aircraft such as a GPU or a FEGP. The power supply connector 41 comprises a converter capable of to modify the voltage and / or the frequency of the electric power 6 'and to supply the converted electrical power 6 to the electric motor 40. Thus, when the electrical supply connector 41 is supplied with electricity, the electric motor 40 operates and drives the charge compressor 30 and the driving part 10.
Ce mode de fonctionnement permet de fournir de l'air sous pression 3 à l'aéronef sans consommer de carburant 4.  This mode of operation makes it possible to supply pressurized air 3 to the aircraft without consuming fuel 4.
Cependant, dans ce mode de fonctionnement, pour entraîner le compresseur de charge 30 et la partie motrice 10, le moteur électrique 40 nécessite une puissance électrique 6 importante. Il s'ensuit que le convertisseur est volumineux, lourd et occasionne des pertes importantes, notamment par effet Joule.  However, in this mode of operation, to drive the charge compressor 30 and the driving part 10, the electric motor 40 requires a significant electrical power 6. It follows that the converter is bulky, heavy and causes significant losses, including Joule effect.
Il existe donc un besoin d'une APU présentant les modes de fonctionnement décrits ci-dessus qui soit plus légère et moins volumineuse et dont l'efficacité soit augmentée.  There is therefore a need for an APU having the modes of operation described above which is lighter and less bulky and whose efficiency is increased.
Objet et résumé de l'invention Object and summary of the invention
La présente invention vise à répondre au moins partiellement à ce besoin. Un premier mode de réalisation de l'invention fournit une unité d'alimentation en air sous pression pour aéronef (ci-après « APU »), comprenant un compresseur de charge configuré pour fournir de l'air sous pression à l'aéronef ; The present invention aims to at least partially meet this need. A first embodiment of the invention provides an aircraft pressurized air supply unit (hereinafter "APU"), comprising a charge compressor configured to supply pressurized air to the aircraft;
une partie motrice pouvant entraîner le compresseur de charge ; un moteur électrique pouvant entraîner le compresseur de charge ; un connecteur électrique d'alimentation configuré pour transmettre une puissance électrique fournie par une source de puissance électrique extérieure à l'aéronef ; et  a driving part that can drive the charge compressor; an electric motor that can drive the charge compressor; an electrical power connector configured to transmit electrical power supplied by a source of electrical power external to the aircraft; and
une unité de conversion électrique interposée entre le premier électrique et le connecteur électrique d'alimentation,  an electrical conversion unit interposed between the first electrical and the electrical supply connector,
l'unité de conversion électrique étant capable de fournir sans conversion la puissance électrique fournie par la source de puissance électrique extérieure à l'aéronef au moteur électrique, et de convertir la puissance électrique fournie par la source de puissance électrique extérieure à l'aéronef et de fournir au moteur électrique la puissance électrique convertie.  the electric conversion unit being capable of providing without conversion the electric power supplied by the external electric power source to the aircraft to the electric motor, and of converting the electrical power supplied by the external electrical power source to the aircraft and to provide the electric motor with the converted electrical power.
Avec l'APU selon le premier mode de réalisation de l'invention, l'unité de conversion électrique ne convertit la puissance électrique fournie par la source de puissance électrique extérieure à l'aéronef que lors de la phase d'amorçage du compresseur de charge à l'aide du moteur électrique alimenté par la source de puissance électrique extérieure à l'aéronef. Lorsque le compresseur de charge et le moteur électrique ont atteint le point de fonctionnement souhaité, l'unité de conversion électrique fournit sans conversion cette puissance électrique au moteur électrique. Puisque cette puissance électrique n'est convertie que pendant cette phase de démarrage, l'unité de conversion électrique peut être plus légère et moins volumineuse qu'un convertisseur électrique devant fonctionner pendant tout le fonctionnement de l'APU. With the APU according to the first embodiment of the invention, the electrical conversion unit converts the electric power supplied by the external electrical power source to the aircraft only during the start-up phase of the invention. charge compressor using the electric motor powered by the electrical power source external to the aircraft. When the charge compressor and the electric motor have reached the desired operating point, the electrical conversion unit provides without conversion this electric power to the electric motor. Since this electrical power is converted only during this start-up phase, the electrical conversion unit may be lighter and less bulky than an electrical converter to operate during the entire operation of the APU.
Selon une possibilité, l'unité de conversion électrique comprend :  According to one possibility, the electrical conversion unit comprises:
un convertisseur électrique configuré pour convertir la puissance électrique fournie par la source de puissance électrique extérieure à l'aéronef ; et une liaison électrique entre le moteur électrique et le connecteur électrique d'alimentation ne passant pas par le convertisseur électrique.  an electrical converter configured to convert the electrical power supplied by the external electrical power source to the aircraft; and an electrical connection between the electric motor and the power supply connector not passing through the electrical converter.
Selon une possibilité, la liaison électrique est pourvue d'un premier interrupteur interposé entre le moteur électrique et le connecteur électrique d'alimentation et permettant de court-circuiter le convertisseur électrique.  According to one possibility, the electrical connection is provided with a first switch interposed between the electric motor and the electrical supply connector and making it possible to short-circuit the electrical converter.
Lorsque le compresseur de charge et le moteur électrique ont atteint le point de fonctionnement souhaité, le premier interrupteur se ferme et le convertisseur électrique n'est plus alimenté. Les pertes électriques dans le premier interrupteur étant négligeables, l'efficacité énergétique de l'APU est augmentée.  When the charge compressor and the electric motor have reached the desired operating point, the first switch closes and the electrical converter is no longer powered. Since the electrical losses in the first switch are negligible, the energy efficiency of the APU is increased.
Selon une possibilité, la partie motrice est configurée pour fournir une puissance via un arbre de sortie, et l'APU comprend en outre un ensemble de transmission, un arbre du moteur électrique étant couplé à l'arbre de sortie via l'ensemble de transmission.  According to one possibility, the driving part is configured to supply power via an output shaft, and the APU further comprises a transmission assembly, a shaft of the electric motor being coupled to the output shaft via the transmission assembly. .
Ainsi, le moteur électrique n'est pas disposé directement sur l'arbre de sortie, mais est déporté grâce à l'ensemble de transmission. On peut alors obtenir une meilleure intégration de l'APU au sein de l'aéronef.  Thus, the electric motor is not arranged directly on the output shaft, but is offset by the transmission assembly. One can then obtain a better integration of the APU within the aircraft.
Selon une possibilité, le compresseur de charge est disposé sur l'arbre de sortie.  According to one possibility, the charge compressor is arranged on the output shaft.
Selon une possibilité, l'ensemble de transmission comprend un arbre d'entraînement distinct de l'arbre de sortie et de l'arbre du moteur électrique, le compresseur de charge est disposé sur l'arbre d'entraînement, et l'arbre d'entraînement est couplé à l'arbre de sortie via l'ensemble de transmission.  According to one possibility, the transmission assembly comprises a drive shaft separate from the output shaft and the electric motor shaft, the load compressor is disposed on the drive shaft, and the drive shaft is The drive is coupled to the output shaft via the transmission assembly.
Ainsi, le compresseur de charge n'est pas disposé directement sur l'arbre de sortie, mais est déporté grâce à l'ensemble de transmission. On peut alors obtenir une meilleure intégration de l'APU au sein de l'aéronef. Selon une possibilité, la partie motrice comprend une turbine, et la turbine, le compresseur de charge et le moteur électrique sont couplés en permanence à l'arbre de sortie. Thus, the charge compressor is not disposed directly on the output shaft, but is offset by the transmission assembly. One can then obtain a better integration of the APU within the aircraft. According to one possibility, the driving part comprises a turbine, and the turbine, the charge compressor and the electric motor are permanently coupled to the output shaft.
Par « en permanence », on entend que l'APU ne comprend pas de système tel qu'un embrayage qui permettrait de découpler mécaniquement le compresseur de charge et le moteur électrique de l'arbre de sortie ; en d'autres termes, l'arbre de sortie entraîne inévitablement le compresseur de charge et le moteur électrique, et vice versa. L'APU est donc plus fiable et présente une masse et un encombrement réduits, puisqu'elle ne comprend pas d'embrayages complexes mécaniquement.  "Permanently" means that the APU does not include a system such as a clutch that would mechanically decouple the load compressor and the electric motor of the output shaft; in other words, the output shaft inevitably drives the charge compressor and the electric motor, and vice versa. The APU is therefore more reliable and has a reduced mass and size, since it does not include mechanically complex clutches.
Selon une possibilité,  According to one possibility,
la partie motrice comprend un compresseur disposé sur un arbre principal distinct de l'arbre de sortie,  the driving part comprises a compressor arranged on a main shaft separate from the output shaft,
l'APU comprend en outre un générateur-démarreur électrique couplé à l'arbre principal, et  the APU further comprises an electric generator-starter coupled to the main shaft, and
le convertisseur électrique est configuré en outre pour convertir une puissance électrique fournie par une source de puissance électrique embarquée à bord de l'aéronef et fournir la puissance électrique convertie au moteur- générateur électrique.  the electric converter is further configured to convert electrical power supplied by an on-board electrical power source and provide the converted electrical power to the electric motor-generator.
Le générateur-démarreur permet de d'entraîner en rotation la partie motrice sans consommer de carburant. De plus, grâce au générateur-démarreur, l'APU est capable de fournir de la puissance électrique à l'aéronef en faisant fonctionner la partie motrice, par exemple en consommant du carburant embarqué dans l'aéronef.  The generator-starter makes it possible to drive the driving part in rotation without consuming any fuel. In addition, thanks to the generator-starter, the APU is able to provide electrical power to the aircraft by operating the driving part, for example by consuming fuel embedded in the aircraft.
Selon une possibilité, l'APU comprend un premier système de découplage pour découpler le moteur électrique de l'ensemble de transmission.  According to one possibility, the APU includes a first decoupling system for decoupling the electric motor from the transmission assembly.
Lorsque le premier système de découplage a découplé le moteur électrique de l'ensemble de transmission, la partie motrice peut fonctionner sans entraîner le moteur électrique et donc sans risquer de générer au sein de celui-ci des courants indésirables qui sont des sources potentielles d'incendie. La sécurité de l'APU est donc améliorée.  When the first decoupling system has decoupled the electric motor from the transmission assembly, the driving part can operate without driving the electric motor and therefore without the risk of generating undesirable currents therein which are potential sources of fire. The security of the APU is therefore improved.
Selon une possibilité, l'APU comprend un deuxième système de découplage pour découpler le moteur électrique et le compresseur de charge de l'arbre de sortie.  According to one possibility, the APU includes a second decoupling system for decoupling the electric motor and the load compressor from the output shaft.
Lorsque le deuxième système de découplage a découplé le moteur électrique et le compresseur de charge de l'arbre de sortie, le moteur électrique n'entraîne pas inutilement la partie motrice, ce qui est bénéfique pour l'efficacité énergétique de l'APU. Selon une possibilité, l'APU comprend un dispositif configuré pour stopper l'admission d'air dans le compresseur de charge. When the second decoupling system has decoupled the electric motor and the load compressor from the output shaft, the electric motor does not unnecessarily drive the driving part, which is beneficial for the energy efficiency of the APU. According to one possibility, the APU comprises a device configured to stop the admission of air into the charge compressor.
Lorsque l'admission d'air dans le compresseur de charge est stoppée, la traînée aérodynamique au sein de celui-ci est significativement diminuée. Le couple à fournir pour entraîner le compresseur de charge pendant la phase d'amorçage est donc diminué, ce qui est bénéfique pour la consommation électrique de l'APU. Une fois que le compresseur de charge est arrivé à sa vitesse de rotation souhaitée, l'admission d'air est rétablie et le compresseur de charge peut fournir de l'air sous pression à l'aéronef.  When the air intake in the charge compressor is stopped, the aerodynamic drag within it is significantly reduced. The torque to be supplied to drive the charge compressor during the priming phase is therefore reduced, which is beneficial for the power consumption of the APU. Once the charge compressor has reached its desired rotational speed, the air intake is re-established and the charge compressor can supply pressurized air to the aircraft.
Un deuxième mode de réalisation de l'invention fournit une APU comprenant :  A second embodiment of the invention provides an APU comprising:
un compresseur de charge configuré pour fournir de l'air sous pression à l'aéronef ; et  a charge compressor configured to supply pressurized air to the aircraft; and
une partie motrice pouvant entraîner le compresseur de charge ; un moteur électrique pouvant entraîner le compresseur de charge; un connecteur électrique d'alimentation configuré pour fournir au moteur électrique une puissance électrique fournie par une source de puissance électrique extérieure à l'aéronef ;  a driving part that can drive the charge compressor; an electric motor that can drive the charge compressor; an electrical power connector configured to provide the electric motor with electrical power supplied by a source of electrical power external to the aircraft;
un interrupteur interposé sur une liaison entre le premier moteur électrique et le connecteur électrique d'alimentation, ladite liaison étant l'unique liaison électrique entre le moteur électrique et le connecteur électrique d'alimentation;  a switch interposed on a link between the first electric motor and the electrical supply connector, said link being the only electrical connection between the electric motor and the electrical supply connector;
un générateur-démarreur électrique pouvant entraîner le moteur électrique ; et  an electric starter generator that can drive the electric motor; and
un convertisseur électrique configuré pour convertir une puissance électrique fournie par une source de puissance électrique embarquée à bord de l'aéronef et fournir la puissance électrique convertie au générateur-démarreur électrique.  an electrical converter configured to convert electrical power supplied by an on-board electrical power source and provide the converted electrical power to the electric starter generator.
Avec l'APU selon le deuxième mode de réalisation, le convertisseur électrique n'est utilisé que lors de la phase d'amorçage du compresseur de charge à l'aide du générateur-démarreur électrique alimenté par la source de puissance électrique embarquée à bord de l'aéronef. Lorsque que le compresseur de charge et le moteur électrique ont atteint le point de fonctionnement souhaité, l'interrupteur relie le moteur électrique au connecteur électrique d'alimentation et donc à la source de puissance électrique extérieure à l'aéronef. Puisque le convertisseur électrique ne fonctionne que pendant cette phase de démarrage, il peut être plus léger et moins volumineux que s'il devait fonctionner pendant tout le fonctionnement de l'APU. En outre, les pertes électriques dans l'interrupteur étant négligeables, l'efficacité énergétique de l'APU est augmentée. Selon une possibilité, l'APU est configurée de sorte que l'interrupteur se ferme pour fournir la puissance électrique fournie par la source de puissance électrique extérieure à l'aéronef soit fournie sans conversion au moteur électrique. With the APU according to the second embodiment, the electric converter is used only during the charging phase of the charge compressor using the electric starter generator powered by the on-board electrical power source. the aircraft. When the charge compressor and the electric motor have reached the desired operating point, the switch connects the electric motor to the electrical power connector and thus to the electrical power source external to the aircraft. Since the electric converter only works during this start-up phase, it may be lighter and less bulky than it should be during the entire operation of the APU. In addition, the electrical losses in the switch being negligible, the energy efficiency of the APU is increased. According to one possibility, the APU is configured so that the switch closes to provide the electrical power provided by the external electrical power source to the aircraft is provided without conversion to the electric motor.
Selon une possibilité, le moteur électrique est un moteur électrique asynchrone.  According to one possibility, the electric motor is an asynchronous electric motor.
Ainsi, le moteur électrique peut être relié directement à la source de puissance électrique extérieure, aucun convertisseur électrique n'étant nécessaire.  Thus, the electric motor can be directly connected to the external electrical power source, no electric converter being necessary.
Selon une possibilité, l'APU comprend en outre un dispositif configuré pour stopper l'admission d'air dans le compresseur de charge, avec les mêmes avantages que ceux évoqués ci-dessus.  According to one possibility, the APU further comprises a device configured to stop the admission of air into the charge compressor, with the same advantages as those mentioned above.
Selon une possibilité, l'APU comprend un premier système de découplage pour découpler le moteur électrique de l'ensemble de transmission, avec les mêmes avantages que ceux évoqués ci-dessus.  According to one possibility, the APU comprises a first decoupling system for decoupling the electric motor from the transmission assembly, with the same advantages as those mentioned above.
Selon une possibilité, l'APU comprend en outre un deuxième système de découplage pour découpler le moteur électrique et le compresseur de charge de l'arbre de sortie, avec les mêmes avantages que ceux évoqués ci-dessus. Brève description des dessins  According to one possibility, the APU further comprises a second decoupling system for decoupling the electric motor and the load compressor from the output shaft, with the same advantages as those mentioned above. Brief description of the drawings
L'invention sera bien comprise et ses avantages apparaîtront mieux, à la lecture de la description détaillée qui suit de plusieurs modes de réalisations, représentés à titre d'exemples non limitatifs. La description se réfère aux dessins annexés sur lesquels : The invention will be better understood and its advantages will appear better on reading the following detailed description of several embodiments, shown by way of non-limiting examples. The description refers to the accompanying drawings in which:
- la figure 1 représente l'APU proposée dans la demande de brevet français n°1559019 ;  FIG. 1 represents the APU proposed in the French patent application No. 1559019;
- la figure 2A représente une APU selon un premier mode de réalisation de l'invention ;  FIG. 2A represents an APU according to a first embodiment of the invention;
- la figure 2B représente une variante de l'APU représentée sur la figure FIG. 2B represents a variant of the APU represented in FIG.
2A ; 2A;
- la figure 2C représente une autre variante de l'APU représentée sur la figure 2A ;  FIG. 2C represents another variant of the APU shown in FIG. 2A;
- la figure 3 représente encore une autre variante d'APU selon le premier mode de réalisation de l'invention ;  FIG. 3 represents yet another variant of APU according to the first embodiment of the invention;
- la figure 4 représente une APU selon un deuxième mode de réalisation de l'invention. Sur les dessins, une flèche continue grasse représente un flux de carburant, une flèche continue fine représente un flux d'air, une flèche en pointillés représente un flux de puissance électrique, et une flèche courbe symbolise la rotation d'un arbre. FIG. 4 represents an APU according to a second embodiment of the invention. In the drawings, a fat continuous arrow represents a fuel flow, a fine continuous arrow represents an airflow, a dotted arrow represents an electric power flow, and a curved arrow symbolizes the rotation of a shaft.
Description détaillée de l'invention Detailed description of the invention
On va d'abord décrire un premier mode de réalisation de l'invention à l'aide des figures 2A, 2B, 2C et 3. We will first describe a first embodiment of the invention using Figures 2A, 2B, 2C and 3.
Les éléments identiques à ceux de la figure 1 sont désignés par des signes de référence identiques et ne sont pas décrits en détail à nouveau.  The elements identical to those of FIG. 1 are designated by identical reference signs and are not described in detail again.
De même, dans la suite, les éléments identiques d'un mode de réalisation à l'autre seront désignés par des signes de référence identiques ne seront décrits qu'une fois.  Similarly, in the following, the identical elements of one embodiment to another will be designated by identical reference signs will be described only once.
La figure 2A représente une APU 1A selon une première variante du premier mode de réalisation de l'invention.  FIG. 2A represents an APU 1A according to a first variant of the first embodiment of the invention.
L'APU 1A est typiquement configurée pour être embarquée à bord d'un aéronef. En général, l'APU 1A est configurée pour être disposée à l'arrière de l'aéronef (par exemple dans le cône de queue). Le carburant 4 est en général le même carburant que celui qui alimente le(s) moteur(s) de l'aéronef, et est par exemple du kérosène.  The APU 1A is typically configured to be on board an aircraft. In general, the APU 1A is configured to be disposed at the rear of the aircraft (for example in the tail cone). The fuel 4 is generally the same fuel as that which feeds the engine (s) of the aircraft, and is for example kerosene.
L'APU 1A comprend un moteur électrique 60 pouvant entraîner le compresseur de charge 30, et un connecteur électrique d'alimentation 61. Le connecteur électrique d'alimentation 61 peut être relié à une source de puissance électrique extérieure à l'aéronef, par exemple une GPU ou un FEGP, afin de fournir au moteur électrique 60 une puissance électrique 6' fournie par la source de puissance électrique extérieure à l'aéronef.  The APU 1A comprises an electric motor 60 that can drive the charge compressor 30, and an electrical power connector 61. The power supply connector 61 can be connected to a source of electrical power external to the aircraft, for example a GPU or a FEGP, in order to provide the electric motor 60 with electric power 6 'supplied by the electrical power source external to the aircraft.
Une unité de conversion électrique UC est interposée entre le premier moteur électrique 60 et le connecteur électrique d'alimentation 61.  An electrical conversion unit UC is interposed between the first electric motor 60 and the electrical supply connector 61.
L'unité de conversion électrique UC est capable de fournir sans conversion la puissance électrique 6' fournie par la source de puissance électrique extérieure à l'aéronef au moteur électrique 60. Par « sans conversion », on entend que l'unité de conversion électrique UC fournit la puissance électrique 6' au moteur électrique 60 sans en modifier les caractéristiques (amplitude, fréquence, phase, etc.) : les pertes électriques au sein de l'unité de conversion électrique UC sont alors négligeables.  The electrical conversion unit UC is capable of supplying without conversion the electrical power 6 'supplied by the electrical power source external to the aircraft to the electric motor 60. By "without conversion" is meant that the electric conversion unit UC supplies the electric power 6 'to the electric motor 60 without modifying its characteristics (amplitude, frequency, phase, etc.): the electrical losses within the electrical conversion unit UC are then negligible.
L'unité de conversion électrique UC est aussi capable de convertir la puissance électrique 6' fournie par la source de puissance électrique extérieure à l'aéronef, c'est-à-dire de la transformer en une puissance électrique convertie 6 de caractéristiques différentes (amplitude, fréquence, phase, etc.), et de fournir au moteur électrique 60 la puissance électrique convertie 6. The electrical conversion unit UC is also capable of converting the electric power 6 'supplied by the external electric power source to the aircraft, that is to say, to transform it into a converted electrical power 6 of different characteristics (amplitude, frequency, phase, etc.), and to provide the electric motor 60 with the converted electrical power 6.
Dans l'exemple représenté sur la figure 2A, l'unité de conversion électrique UC comprend un convertisseur électrique 62, et une liaison électrique entre le premier moteur électrique 60 et le connecteur électrique d'alimentation 61 ne passant pas par le convertisseur électrique 62.  In the example shown in FIG. 2A, the electrical conversion unit UC comprises an electric converter 62 and an electrical connection between the first electric motor 60 and the electrical supply connector 61 not passing through the electric converter 62.
Le convertisseur électrique 62 est interposé entre le moteur électrique 60 et le connecteur électrique d'alimentation 61 et est configuré pour convertir la puissance électrique 6'. Le convertisseur électrique 62 est configuré pour effectuer la conversion de la puissance électrique 6' en puissance électrique 6.  The electric converter 62 is interposed between the electric motor 60 and the power supply connector 61 and is configured to convert the electrical power 6 '. The electric converter 62 is configured to perform the conversion of the electric power 6 'into electrical power 6.
La liaison électrique peut être pourvue d'un premier interrupteur 63 interposé entre le moteur électrique 60 et le connecteur électrique d'alimentation The electrical connection may be provided with a first switch 63 interposed between the electric motor 60 and the electrical supply connector
61 et permettant de court-circuiter le convertisseur électrique 62. En d'autres termes, lorsque le premier interrupteur 63 est fermé, la puissance électrique 6' arrive directement au moteur électrique 60 sans passer par le convertisseur électrique 62. Le premier interrupteur 63 réalise alors la fourniture de puissance sans conversion au moteur électrique 60. 61 and making it possible to short-circuit the electrical converter 62. In other words, when the first switch 63 is closed, the electric power 6 'arrives directly to the electric motor 60 without passing through the electric converter 62. The first switch 63 carries out then the supply of power without conversion to the electric motor 60.
On remarquera que le premier interrupteur 63 et le convertisseur électrique It will be noted that the first switch 63 and the electric converter
62 sont généralement connectés en parallèle entre le connecteur électrique d'alimentation 61 et le moteur électrique 60. 62 are generally connected in parallel between the power supply connector 61 and the electric motor 60.
Comme l'APU 100 décrite plus haut, l'APU 1A présente :  Like the APU 100 described above, the APU 1A presents:
- un premier mode de fonctionnement dans lequel on utilise la puissance mécanique fournie par la partie motrice 10 pour entraîner le compresseur de charge 30, et  a first mode of operation in which the mechanical power supplied by the driving part 10 is used to drive the charge compressor 30, and
- un deuxième mode de fonctionnement dans lequel on utilise la puissance électrique 6' pour entraîner le compresseur de charge 30. L'APU 1A peut être amorcée dans le deuxième mode de fonctionnement de la manière suivante. Par « amorçage », on entend la mise en rotation du compresseur de charge 30. Cet amorçage est effectué par le moteur électrique 60 alimenté par la puissance électrique convertie 6.  a second mode of operation in which the electric power 6 'is used to drive the charge compressor 30. The APU 1A can be started in the second mode of operation as follows. By "priming" is meant the rotation of the charge compressor 30. This priming is performed by the electric motor 60 powered by the converted electrical power 6.
Initialement, le compresseur de charge 30 est à l'arrêt et le premier interrupteur 63 est ouvert. On relie le connecteur électrique d'alimentation 61 à la source de puissance électrique extérieure à l'aéronef. Le convertisseur électrique 62 convertit la puissance électrique 6' en une puissance électrique convertie 6, et fait varier la puissance électrique convertie 6 de telle sorte que le moteur électrique 60 et le compresseur de charge 30 atteignent un point de fonctionnement souhaité, correspondant à la vitesse de synchronisme du moteur électrique 60 (c'est-à-dire la vitesse du moteur électrique 60 lui permettant d'être alimenté par la puissance électrique 6' sans conversion). Lorsque le point de fonctionnement souhaité est atteint, le premier interrupteur 63 se ferme. Le moteur électrique 60 est alors alimenté directement, sans conversion, par la source de puissance électrique extérieure à l'aéronef. Initially, the charge compressor 30 is stopped and the first switch 63 is open. The electrical supply connector 61 is connected to the source of electrical power external to the aircraft. The electric converter 62 converts the electrical power 6 'to a converted electrical power 6, and varies the converted electrical power 6 so that the electric motor 60 and the charge compressor 30 reach a desired operating point, corresponding to the speed synchronism of the electric motor 60 (that is to say the speed of the electric motor 60 allowing it to be powered by the electric power 6 'without conversion). When the point of desired operation is achieved, the first switch 63 closes. The electric motor 60 is then powered directly, without conversion, by the source of electrical power external to the aircraft.
On comprend donc que le convertisseur électrique 62 ne fonctionne que pendant cette phase de démarrage. Ainsi, le convertisseur électrique 62 peut être plus léger et moins volumineux que s'il devait fonctionner pendant tout le fonctionnement de l'APU 1A. En outre, les pertes électriques dans le premier interrupteur 63 étant négligeables, l'efficacité énergétique de l'APU 1A est augmentée.  It is therefore understood that the electric converter 62 only operates during this startup phase. Thus, the electric converter 62 may be lighter and less bulky than if it were to operate during the entire operation of the APU 1A. In addition, the electrical losses in the first switch 63 being negligible, the energy efficiency of the APU 1A is increased.
Le moteur électrique 60 est de préférence un moteur synchrone, ce type de moteur électrique étant plus léger et présentant une meilleure efficacité énergétique qu'un moteur asynchrone. Dans ce cas, le premier interrupteur 63 se ferme lorsque la tension de sortie du convertisseur électrique 62 et la tension en sortie de la source de puissance électrique extérieure sont en phase et ont la même amplitude (ou sensiblement la même amplitude). Plus préférablement encore, le moteur électrique 60 est un moteur synchrone à rotor bobiné.  The electric motor 60 is preferably a synchronous motor, this type of electric motor being lighter and having a better energy efficiency than an asynchronous motor. In this case, the first switch 63 closes when the output voltage of the electric converter 62 and the output voltage of the external electrical power source are in phase and have the same amplitude (or substantially the same amplitude). Even more preferably, the electric motor 60 is a synchronous rotor wound motor.
Le moteur électrique 60 peut également être un moteur asynchrone. Le moteur électrique 60 peut alors supporter la fermeture du premier interrupteur 63 alors que la tension de sortie du convertisseur électrique 62 et la tension en sortie de la source de puissance électrique extérieure diffèrent en amplitude (par exemple jusqu'à 20%) et/ou en phase. Ceci permet de réduire la durée de la phase d'amorçage.  The electric motor 60 can also be an asynchronous motor. The electric motor 60 can then support the closing of the first switch 63 while the output voltage of the electric converter 62 and the output voltage of the external electrical power source differ in amplitude (for example up to 20%) and / or phase. This reduces the duration of the priming phase.
De préférence, l'APU 1A comprend un dispositif 30A configuré pour stopper l'admission d'air 2 dans le compresseur de charge 30, par exemple un obturateur situé dans le conduit d'admission du compresseur de charge 30.  Preferably, the APU 1A comprises a device 30A configured to stop the admission of air 2 into the charge compressor 30, for example a shutter located in the intake duct of the charge compressor 30.
Pendant la phase d'amorçage dans le deuxième mode de fonctionnement, le dispositif 30A stoppe l'admission d'air dans le compresseur de charge 30 est stoppée, ce qui diminue significativement la traînée aérodynamique au sein du compresseur de charge 30 et peut même y créer un vide partiel. Le couple à fournir pour entraîner le compresseur de charge 30 pendant la phase d'amorçage est donc diminué, ce qui est bénéfique pour la consommation électrique de l'APU 1A et permet de diminuer la taille du convertisseur électrique 62.  During the priming phase in the second mode of operation, the device 30A stops the admission of air into the charge compressor 30 is stopped, which significantly reduces the aerodynamic drag within the charge compressor 30 and can even create a partial vacuum. The torque to be supplied to drive the charge compressor 30 during the ignition phase is therefore reduced, which is beneficial for the power consumption of the APU 1A and makes it possible to reduce the size of the electric converter 62.
Après que le premier interrupteur 63 s'est fermé, le dispositif 30A rétablit l'admission d'air 2 dans le compresseur de charge 30, qui peut alors fournir de l'air sous pression 3 à l'aéronef.  After the first switch 63 has closed, the device 30A restores the air intake 2 to the charge compressor 30, which can then supply pressurized air 3 to the aircraft.
Comme on peut le voir sur la figure 2A, l'APU 1A comprend un ensemble de transmission 50, et l'arbre 52 du moteur électrique 60 est couplé à l'arbre de sortie 22 via l'ensemble de transmission 50. Ainsi, le moteur électrique 60 n'est pas disposé directement sur l'arbre de sortie 22, mais est déporté grâce à l'ensemble de transmission 50. On peut alors obtenir une meilleure intégration de l'APU 1A au sein de l'aéronef. As can be seen in FIG. 2A, the APU 1A includes a transmission assembly 50, and the shaft 52 of the electric motor 60 is coupled to the output shaft 22 via the transmission assembly 50. electric motor 60 is not disposed directly on the output shaft 22, but is deported through the transmission assembly 50. It is then possible to obtain a better integration of the APU 1A within the aircraft.
Dans la première variante représentée sur la figure 2A, le compresseur de charge 30 est disposé sur l'arbre de sortie 22. Par « disposé sur », on entend que l'organe d'entraînement du compresseur de charge 30 est l'arbre de sortie 22.  In the first variant shown in FIG. 2A, the charge compressor 30 is disposed on the output shaft 22. By "disposed on" is meant that the drive of the charge compressor 30 is the output shaft. exit 22.
La figure 2B représente une APU 1B selon une deuxième variante du premier mode de réalisation de l'invention.  FIG. 2B represents an APU 1B according to a second variant of the first embodiment of the invention.
Dans cette deuxième variante, l'ensemble de transmission 50 comprend un arbre d'entraînement 53 distinct de l'arbre de sortie 22 et de l'arbre 52 du moteur électrique 60, le compresseur de charge 30 est disposé sur l'arbre d'entraînement 53, et l'arbre d'entraînement 53 est couplé à l'arbre de sortie 22 via l'ensemble de transmission 50. Par « disposé sur », on entend que l'organe d'entraînement du compresseur de charge 30 est l'arbre d'entraînement 53.  In this second variant, the transmission assembly 50 comprises a drive shaft 53 separate from the output shaft 22 and the shaft 52 of the electric motor 60, the charge compressor 30 is disposed on the shaft of 53, and the drive shaft 53 is coupled to the output shaft 22 via the transmission assembly 50. By "disposed on" is meant that the drive of the charge compressor 30 is drive shaft 53.
Ainsi, le compresseur de charge 30 n'est pas disposé directement sur l'arbre de sortie 22, mais est déporté grâce à l'ensemble de transmission 50. On peut alors obtenir une meilleure intégration de l'APU 1B au sein de l'aéronef.  Thus, the charge compressor 30 is not arranged directly on the output shaft 22, but is offset by the transmission assembly 50. It is then possible to obtain a better integration of the APU 1B within the aircraft.
La figure 2C représente une APU 1C selon une troisième variante du premier mode de réalisation de l'invention.  FIG. 2C represents an APU 1C according to a third variant of the first embodiment of the invention.
Dans cette troisième variante, les turbines 13 et 21 et le compresseur 11 sont disposés sur l'arbre de sortie 22, l'arbre principal 14 étant supprimé. Le générateur de gaz 10' est alors qualifié de « générateur à gaz à turbine liée », voire simplement de « turbine liée ». Le générateur de gaz 10' est alors plus léger, de construction plus simple, et plus compact.  In this third variant, the turbines 13 and 21 and the compressor 11 are arranged on the output shaft 22, the main shaft 14 being eliminated. The gas generator 10 'is then qualified as "tied gas turbine generator", or even simply "linked turbine". The gas generator 10 'is then lighter, simpler construction, and more compact.
Dans les variantes représentées sur les figures 2A, 2B et 2C, la turbine 22, le compresseur de charge 30 et le moteur électrique 60 sont couplés en permanence à l'arbre de sortie 22. Par « en permanence », on entend que l'APU 1A, 1B ou 1C ne comprend pas de système tel qu'un embrayage qui permettrait de découpler mécaniquement le compresseur de charge 30 et le moteur électrique 60 de l'arbre de sortie 22 ; en d'autres termes, l'arbre de sortie 22 entraîne inévitablement le compresseur de charge 30 et le premier moteur électrique 60, et vice versa. L'APU 1A, 1B ou 1C est donc plus fiable et présente une masse et un encombrement réduits, puisqu'elle ne comprend pas d'embrayages complexes mécaniquement.  In the variants shown in FIGS. 2A, 2B and 2C, the turbine 22, the charge compressor 30 and the electric motor 60 are permanently coupled to the output shaft 22. By "permanently" is meant that the APU 1A, 1B or 1C does not include a system such as a clutch that would mechanically decouple the charge compressor 30 and the electric motor 60 of the output shaft 22; in other words, the output shaft 22 inevitably drives the charge compressor 30 and the first electric motor 60, and vice versa. The APU 1A, 1B or 1C is therefore more reliable and has a reduced mass and size, since it does not include mechanically complex clutches.
La figure 3 représente une APU 1D selon une quatrième variante du premier mode de réalisation de l'invention.  FIG. 3 represents a 1D APU according to a fourth variant of the first embodiment of the invention.
L'APU 1D comprend un générateur-démarreur électrique 70. Le générateur- démarreur électrique 70 est couplé à l'arbre principal 14.  The APU 1D comprises an electric starter generator 70. The electric starter generator 70 is coupled to the main shaft 14.
Le convertisseur électrique 62 est capable de convertir en outre une puissance électrique 7' fournie par une source de puissance électrique embarquée à bord de l'aéronef (typiquement une ou plusieurs batteries et/ou piles à combustible) et de fournir la puissance électrique convertie 7 au générateur-démarreur électrique 70. The electric converter 62 is capable of further converting an electric power 7 'supplied by a source of electrical power embedded on board the aircraft (typically one or more batteries and / or fuel cells) and to supply the converted electrical power 7 to the electric starter generator 70.
Un deuxième interrupteur 73 est interposé entre le convertisseur électrique 62 et le générateur-démarreur électrique 70, et permet de commander l'alimentation ou non en électricité du générateur-démarreur électrique 70.  A second switch 73 is interposed between the electric converter 62 and the electric starter generator 70, and makes it possible to control the power supply or not of the electric starter generator 70.
Comme on le voit sur la figure 3, un troisième interrupteur 64 est interposé entre le convertisseur électrique 62 et le moteur électrique 60, et un quatrième interrupteur 65 est interposé entre le connecteur électrique d'alimentation 61 et le convertisseur électrique 62.  As seen in FIG. 3, a third switch 64 is interposed between the electric converter 62 and the electric motor 60, and a fourth switch 65 is interposed between the electrical supply connector 61 and the electric converter 62.
L'APU 1D peut être amorcée dans le deuxième mode de fonctionnement évoqué ci-dessus de la manière suivante.  The APU 1D can be initiated in the second mode of operation mentioned above in the following manner.
Initialement, le compresseur de charge 30 est à l'arrêt, et les différents interrupteurs de l'APU 1D sont ouverts. On relie le connecteur électrique d'alimentation 61 à la source de puissance électrique extérieure à l'aéronef. Les interrupteurs 65 et 64 se ferment. Le premier convertisseur électrique 62 convertit la puissance électrique 6' en une puissance électrique convertie 6, et fait varier la puissance électrique convertie 6 de telle sorte que le moteur électrique 60 et le compresseur de charge 30 atteignent un point de fonctionnement souhaité, correspondant à la vitesse de synchronisme du moteur électrique 60. Lorsque le point de fonctionnement souhaité est atteint, les interrupteurs 65 et 64 s'ouvrent et l'interrupteur 63 se ferme. Le moteur électrique 60 est alors alimenté directement, sans conversion, par la source de puissance électrique extérieure à l'aéronef.  Initially, the charge compressor 30 is at a standstill, and the various switches of the APU 1D are open. The electrical supply connector 61 is connected to the source of electrical power external to the aircraft. Switches 65 and 64 close. The first electrical converter 62 converts the electrical power 6 'into a converted electrical power 6, and varies the converted electrical power 6 so that the electric motor 60 and the charge compressor 30 reach a desired operating point, corresponding to the synchronism speed of the electric motor 60. When the desired operating point is reached, the switches 65 and 64 open and the switch 63 closes. The electric motor 60 is then powered directly, without conversion, by the source of electrical power external to the aircraft.
L'APU 1D peut être démarrée dans le premier mode de fonctionnement évoqué ci-dessus de la manière suivante.  The APU 1D can be started in the first mode of operation mentioned above in the following manner.
Initialement, la partie motrice 10 est à l'arrêt, et les différents interrupteurs de l'APU 1D sont ouverts. Le deuxième interrupteur 73 se ferme. La source de puissance électrique embarquée à bord de l'aéronef fournit au convertisseur électrique 62 une puissance électrique 7'. Le convertisseur électrique 62 convertit la puissance électrique 7' et fournit la puissance électrique convertie 7 au générateur-démarreur électrique 70, lequel entraîne l'arbre principal 14. La puissance électrique convertie 7 varie de telle sorte que la vitesse de rotation de l'arbre principal 14 augmente progressivement. La combustion dans la chambre de combustion 4 commence jusqu'à produire suffisamment de gaz de combustion 5 pour accélérer la vitesse de rotation de l'arbre principal 14. Lorsque la vitesse de rotation souhaitée de l'arbre principal 14 est atteinte, le deuxième interrupteur 73 s'ouvre. L'APU 1D peut comprendre un premier système de découplage 56 pour découpler le moteur électrique 60 de l'ensemble de transmission 50. Lorsque le premier système de découplage 56 a découplé le moteur électrique 60, il n'y a pas de risque de générer au sein du moteur électrique 60 des courants électriques indésirables qui sont des sources potentielles d'incendie. Initially, the driving part 10 is at a standstill, and the different switches of the APU 1D are open. The second switch 73 closes. The source of electrical power on board the aircraft provides the electric converter 62 with electric power 7 '. The electric converter 62 converts the electrical power 7 'and supplies the converted electrical power 7 to the electric generator-starter 70, which drives the main shaft 14. The converted electrical power 7 varies so that the rotational speed of the shaft main 14 increases gradually. The combustion in the combustion chamber 4 begins to produce enough combustion gas 5 to accelerate the rotational speed of the main shaft 14. When the desired rotational speed of the main shaft 14 is reached, the second switch 73 opens. The APU 1D may comprise a first decoupling system 56 for decoupling the electric motor 60 from the transmission assembly 50. When the first decoupling system 56 has decoupled the electric motor 60, there is no risk of generating within the electric motor 60 unwanted electric currents that are potential sources of fire.
L'APU 1D peut comprendre un deuxième système de découplage 57 pour découpler le moteur électrique 60 et le compresseur de charge 30 de l'arbre de sortie 22. Lorsque le deuxième système de découplage 57 a découplé le moteur électrique 60 de l'arbre de sortie 22, le moteur électrique 60 n'entraîne pas inutilement la partie motrice 10, ce qui limite la puissance électrique nécessaire pour l'APU 1D dans le deuxième mode de fonctionnement.  The APU 1D may comprise a second decoupling system 57 for decoupling the electric motor 60 and the charge compressor 30 from the output shaft 22. When the second decoupling system 57 has decoupled the electric motor 60 from the output shaft output 22, the electric motor 60 does not unnecessarily drive the driving part 10, which limits the power required for the APU 1D in the second mode of operation.
La puissance électrique 7' peut être fournie au convertisseur électrique 62 via une unité de distribution 91 reliée au réseau électrique de bord de l'aéronef. Un convertisseur électrique supplémentaire 82 peut être interposé entre l'unité de distribution 91 et le convertisseur électrique 62.  The electric power 7 'can be supplied to the electrical converter 62 via a distribution unit 91 connected to the electrical network on board the aircraft. An additional electrical converter 82 may be interposed between the distribution unit 91 and the electric converter 62.
Le générateur-démarreur électrique 70 est un moteur électrique réversible capable de produire une puissance électrique. Ainsi, lorsqu'il est entraîné en rotation par l'arbre de sortie 22, le générateur-démarreur électrique 70 produit une puissance électrique. L'APU 1D comprend en général une unité de distribution 92 reliée au réseau électrique de bord de l'aéronef pour fournir la puissance électrique 7" ainsi produite à l'aéronef.  The electric starter generator 70 is a reversible electric motor capable of producing electric power. Thus, when rotated by the output shaft 22, the electric starter generator 70 produces electrical power. The APU 1D generally comprises a distribution unit 92 connected to the electrical network on board the aircraft to provide the electric power 7 "thus produced to the aircraft.
L'APU 1D présente ainsi un troisième mode de fonctionnement dans lequel elle fournit à l'aéronef une puissance électrique en l'absence de toute source extérieure de puissance électrique. On peut prévoir que l'APU 1D comprend un cinquième interrupteur 66 interposé entre le générateur-démarreur électrique 70 et l'unité de distribution 92, cet interrupteur 66 étant fermé dans le troisième mode de fonctionnement et ouvert sinon.  The APU 1D thus has a third mode of operation in which it provides the aircraft with electric power in the absence of any external source of electrical power. It can be provided that the APU 1D comprises a fifth switch 66 interposed between the electric starter generator 70 and the distribution unit 92, this switch 66 being closed in the third mode of operation and otherwise open.
On remarquera que ce troisième mode de fonctionnement peut également être utilisé en cas de défaillance d'autres sources embarquées de puissance électrique lorsque l'aéronef est en vol.  Note that this third mode of operation can also be used in case of failure of other onboard sources of electrical power when the aircraft is in flight.
La figure 4 représente une APU selon un deuxième mode de réalisation de l'invention.  FIG. 4 represents an APU according to a second embodiment of the invention.
Comme les APU 1A, 1B, 1C et 1D, l'APU est typiquement configurée pour être embarquée à bord d'un aéronef, et en général pour être disposée à l'arrière de l'aéronef (par exemple dans le cône de queue). Le carburant 4 est en général le même carburant que celui qui alimente le(s) moteur(s) de l'aéronef, et est par exemple du kérosène. L'APU l' comprend un générateur-démarreur électrique 70' identique au générateur-démarreur électrique 70 de la figure 3, si ce n'est qu'il peut entraîner l'arbre de sortie 22 et non l'arbre principal 14, typiquement via l'ensemble de transmission 50. On comprend ainsi que le générateur- démarreur électrique 70' peut entraîner l'arbre de sortie 22 de la partie motrice 10, et le moteur électrique 60. Like the APU 1A, 1B, 1C and 1D, the APU is typically configured to be on board an aircraft, and generally to be disposed at the rear of the aircraft (for example in the tail cone) . The fuel 4 is generally the same fuel as that which feeds the engine (s) of the aircraft, and is for example kerosene. The APU comprises an electric starter generator 70 'identical to the electric starter generator 70 of Figure 3, except that it can drive the output shaft 22 and not the main shaft 14, typically via the transmission assembly 50. It is thus understood that the electric starter generator 70 'can drive the output shaft 22 of the driving part 10, and the electric motor 60.
L'arbre 59 du générateur-démarreur électrique 70' est typiquement distinct de l'arbre d'entraînement 53 et de l'arbre 52 du moteur électrique 60.  The shaft 59 of the electric starter generator 70 'is typically distinct from the drive shaft 53 and the shaft 52 of the electric motor 60.
L'APU l' comprend un convertisseur électrique 62' identique au convertisseur électrique 62 de la figure 3, si ce n'est qu'il n'est pas relié au connecteur électrique d'alimentation 61.  The APU comprises an electric converter 62 'identical to the electric converter 62 of FIG. 3, except that it is not connected to the electrical supply connector 61.
Un interrupteur 63' est interposé sur une liaison entre le moteur électrique 60 et le connecteur électrique d'alimentation 61, ladite liaison étant l'unique liaison électrique entre le moteur électrique 60 et le connecteur électrique d'alimentation 61. Ainsi, lorsque l'interrupteur 63' est ouvert, aucune source de puissance électrique n'alimente le moteur électrique 60.  A switch 63 'is interposed on a link between the electric motor 60 and the electrical supply connector 61, said link being the only electrical connection between the electric motor 60 and the electrical supply connector 61. Thus, when the switch 63 'is open, no source of electrical power feeds the electric motor 60.
D'autre part, l'APU est généralement configurée de sorte que l'interrupteur 63' se ferme pour fournir la puissance électrique 6' sans conversion au moteur électrique 60, comme cela va être détaillé ci-dessous.  On the other hand, the APU is generally configured so that the switch 63 'closes to provide the electrical power 6' without conversion to the electric motor 60, as will be detailed below.
Dans une variante, le moteur électrique 60 est un moteur électrique asynchrone.  In a variant, the electric motor 60 is an asynchronous electric motor.
Pour démarrer l'APU l' dans le deuxième mode de fonctionnement, il suffit alors de connecter le connecteur électrique d'alimentation 61 à une source de puissance électrique extérieure et de fermer l'interrupteur 63', aucun convertisseur électrique n'étant nécessaire pour alimenter le moteur électrique 60. On envisage ainsi que seul le premier interrupteur 63' est interposé entre le connecteur électrique d'alimentation 61 et le moteur électrique 60, c'est-à-dire qu'aucun convertisseur n'est interposé entre le connecteur électrique d'alimentation 61 et le moteur électrique 60, ce qui élimine les inconvénients liés à un convertisseur électrique (masse, volume, pertes électriques).  To start the APU in the second mode of operation, then simply connect the power supply connector 61 to an external power source and close the switch 63 ', no electric converter being necessary for supplying the electric motor 60. It is thus envisaged that only the first switch 63 'is interposed between the electrical supply connector 61 and the electric motor 60, that is to say that no converter is interposed between the connector electrical supply 61 and the electric motor 60, which eliminates the disadvantages associated with an electric converter (mass, volume, electrical losses).
Dans une autre variante, le moteur électrique 60 est un moteur électrique synchrone, de préférence un moteur électrique synchrone à rotor bobiné.  In another variant, the electric motor 60 is a synchronous electric motor, preferably a synchronous electric motor with wound rotor.
L'APU l' peut alors être amorcée dans le deuxième mode de fonctionnement de la manière suivante. On démarre tout d'abord la partie motrice 10 à l'aide du générateur-démarreur électrique 70' comme cela a été décrit ci-dessus. La partie motrice 10 entraîne ensuite progressivement le moteur électrique 60 jusqu'à ce que celui-ci atteigne sa vitesse de synchronisme définie par la fréquence de la source de puissance électrique extérieure. Une fois cette vitesse de synchronisme atteinte, l'interrupteur 63' se ferme. Le moteur électrique 60 fonctionne alors à sa vitesse de synchronisme et entraîne le compresseur de charge 30. On arrête ensuite d'alimenter en carburant la partie motrice 10, la partie motrice ne fournissant alors plus de puissance. Afin de limiter la puissance électrique consommée par le moteur électrique 60, le deuxième système de découplage 57 peut découpler l'arbre de sortie 22 du moteur électrique 60. The APU can then be started in the second mode of operation as follows. First, the driving part 10 is started using the electric starter generator 70 'as described above. The driving part 10 then gradually drives the electric motor 60 until it reaches its synchronous speed defined by the frequency of the external electrical power source. Once this synchronism speed reached, the switch 63 'closes. The electric motor 60 then operates at its synchronous speed and drives the charge compressor 30. The motor part 10 is then powered off, the driving part then providing no more power. In order to limit the electric power consumed by the electric motor 60, the second decoupling system 57 can decouple the output shaft 22 of the electric motor 60.
Pendant ces phases d'amorçage, il est préférable d'utiliser le dispositif 30A décrit ci-dessus pour limiter le couple à fournir par le moteur électrique 60 et le générateur-démarreur 70'.  During these priming phases, it is preferable to use the device 30A described above to limit the torque to be supplied by the electric motor 60 and the generator-starter 70 '.
Les autres modes de fonctionnement de l'APU sont identiques à ceux déjà décrits précédemment et ne sont donc pas décrits en détail à nouveau.  The other modes of operation of the APU are identical to those already described above and are therefore not described in detail again.
Les APU qui viennent d'être décrites peuvent comprendre une unité de commande (non représentée) afin de commander les différents modes de démarrage et de fonctionnement qui viennent d'être décrits, et en particulier l'ouverture et la fermeture des interrupteurs. Divers capteurs (non représentés) de tension électrique, de fréquence, de vitesse de rotation, etc., peuvent être prévus dans les APU pour fournir les données nécessaires à l'unité de commande.  The APUs that have just been described may comprise a control unit (not shown) to control the different start and operating modes that have just been described, and in particular the opening and closing of the switches. Various sensors (not shown) of electrical voltage, frequency, rotational speed, etc. may be provided in the APUs to provide the data necessary for the control unit.
La source de puissance électrique extérieure à l'aéronef est en général une source de courant triphasé, auquel cas le convertisseur électrique 62 est un convertisseur alternatif-alternatif ou continu-alternatif.  The source of electrical power external to the aircraft is generally a three-phase power source, in which case the electric converter 62 is an AC-DC or DC-AC converter.
Bien entendu, le moteur électrique 60 est configuré pour pouvoir être alimenté à la tension et à la fréquence fournies par cette source de puissance électrique extérieure. Dans un exemple, cette source de puissance électrique extérieure fournit une tension de 115 Vac et à une fréquence de 400 Hz. La puissance fournie par la source de puissance électrique extérieure est par exemple de 250 kVA à 115 Vac.  Of course, the electric motor 60 is configured to be powered at the voltage and frequency provided by this source of external electrical power. In one example, this source of external electrical power supplies a voltage of 115 Vac and a frequency of 400 Hz. The power supplied by the external electrical power source is, for example, from 250 kVA to 115 Vac.
La vitesse de synchronisme du moteur électrique 60 est en général choisie pour correspondre à un débit moyen attendu d'air sous pression devant être fourni par le compresseur de charge 30 à l'aéronef.  The synchronous speed of the electric motor 60 is generally chosen to correspond to an expected average flow rate of pressurized air to be supplied by the charge compressor 30 to the aircraft.
La source de puissance électrique embarquée à bord de l'aéronef est en général une source de courant continu, auquel cas le convertisseur électrique supplémentaire 82 est un convertisseur continu-continu, et le convertisseur électrique 62 est configuré pour effectuer une conversion continu-alternatif.  The electrical power source on board the aircraft is generally a DC source, in which case the additional electrical converter 82 is a DC-DC converter, and the electric converter 62 is configured to perform DC-to-AC conversion.
Le générateur-démarreur électrique 70 ou 70' présente typiquement une puissance maximale inférieure à celle du moteur électrique 60, par exemple de l'ordre de 20% à 50% de la puissance du moteur électrique 60. Dans un exemple, le générateur-démarreur électrique 70 ou 70' a une puissance maximale de 90 kVA à 115 Vac, et le moteur électrique 60 a une puissance maximale de 250 kVA à 115 Vac. On remarquera également que la partie motrice 10 peut comprendre une autre source de puissance mécanique que le générateur de gaz 10', pourvu qu'elle puisse fournir une puissance via l'arbre de sortie 22. The electric starter generator 70 or 70 'typically has a lower maximum power than the electric motor 60, for example of the order of 20% to 50% of the power of the electric motor 60. In one example, the generator-starter Electric 70 or 70 'has a maximum power of 90 kVA to 115 Vac, and the electric motor 60 has a maximum power of 250 kVA to 115 Vac. It will also be noted that the driving part 10 may comprise another source of mechanical power than the gas generator 10 ', provided that it can supply power via the output shaft 22.
Quoique la présente invention ait été décrite en se référant à des exemples de réalisation spécifiques, il est évident que des modifications et changements peuvent être effectués sur ces exemples sans sortir de la portée générale de l'invention telle que définie par les revendications. En outre, des caractéristiques individuelles des différents modes de réalisation évoqués peuvent être combinées dans des modes de réalisation additionnels. Par conséquent, la description et les dessins doivent être considérés dans un sens illustratif plutôt que restrictif.  Although the present invention has been described with reference to specific exemplary embodiments, it is obvious that modifications and changes can be made to these examples without departing from the general scope of the invention as defined by the claims. In addition, individual features of the various embodiments mentioned can be combined in additional embodiments. Therefore, the description and drawings should be considered in an illustrative rather than restrictive sense.

Claims

REVENDICATIONS
1. Unité d'alimentation en air sous pression (1A ; 1B ; 1C ; 1D) pour aéronef, comprenant : A pressurized air supply unit (1A, 1B, 1C, 1D) for an aircraft, comprising:
un compresseur de charge (30) configuré pour fournir de l'air sous pression (3) à l'aéronef ; et  a charge compressor (30) configured to supply pressurized air (3) to the aircraft; and
une partie motrice (10) pouvant entraîner le compresseur de charge a driving part (10) capable of driving the charge compressor
(30), (30),
l'unité d'alimentation en air sous pression étant caractérisée en ce qu'elle comprend :  the pressurized air supply unit being characterized in that it comprises:
un moteur électrique (60) pouvant entraîner le compresseur de charge (30) ;  an electric motor (60) capable of driving the charge compressor (30);
un connecteur électrique d'alimentation (61) configuré pour transmettre une puissance électrique (6 fournie par une source de puissance électrique extérieure à l'aéronef ; et  an electrical power connector (61) configured to transmit electrical power (6 provided by a source of electrical power external to the aircraft;
une unité de conversion électrique (UC) interposée entre le moteur électrique (60) et le connecteur électrique d'alimentation (61),  an electrical conversion unit (UC) interposed between the electric motor (60) and the electrical supply connector (61),
l'unité de conversion électrique (UC) étant capable de fournir sans conversion la puissance électrique (60 fournie par la source de puissance électrique extérieure à l'aéronef au moteur électrique (60), et de convertir la puissance électrique (6 fournie par la source de puissance électrique extérieure à l'aéronef et de fournir au moteur électrique (60) la puissance électrique convertie (6).  the electrical conversion unit (UC) being able to provide without conversion the electrical power (60 supplied by the external electric power source to the aircraft to the electric motor (60), and to convert the electrical power (6 supplied by the source of electrical power external to the aircraft and to provide the electric motor (60) with the converted electrical power (6).
2. Unité d'alimentation en air sous pression (1A ; 1B ; 1C ; 1D) pour aéronef selon la revendication 1, dans laquelle l'unité de conversion électrique A pressurized air supply unit (1A, 1B, 1C, 1D) for an aircraft according to claim 1, wherein the electric conversion unit
(UC) comprend : (UC) includes:
un convertisseur électrique (62) configuré pour convertir la puissance électrique (6 fournie par la source de puissance électrique extérieure à l'aéronef ; et  an electric converter (62) configured to convert the electrical power (6 provided by the external electrical power source to the aircraft), and
une liaison électrique entre le moteur électrique (60) et le connecteur électrique d'alimentation (61) ne passant pas par le convertisseur électrique (62). an electrical connection between the electric motor (60) and the electrical supply connector (61) not passing through the electrical converter (62).
3. Unité d'alimentation en air sous pression (1A ; 1B ; 1C ; 1D) pour aéronef selon la revendication 2, dans laquelle la liaison électrique est pourvue d'un premier interrupteur (63) permettant de court-circuiter le convertisseur électrique (62). A pressurized air supply unit (1A, 1B, 1C, 1D) for an aircraft according to claim 2, wherein the electrical connection is provided with a first switch (63) for short-circuiting the electrical converter ( 62).
4. Unité d'alimentation en air sous pression (1A ; 1B ; 1C ; 1D) pour aéronef selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle la partie motrice (10) est configurée pour fournir une puissance via un arbre de sortie (22), et comprenant en outre un ensemble de transmission (50), un arbre (52) du moteur électrique (60) étant couplé à l'arbre de sortie (22) via l'ensemble de transmission (50). A pressurized air supply unit (1A, 1B, 1C, 1D) for an aircraft according to any one of claims 1 to 3, wherein the driving portion (10) is configured to provide power via a control shaft. output (22), and further comprising a transmission assembly (50), a shaft (52) of the electric motor (60) being coupled to the output shaft (22) via the transmission assembly (50).
5. Unité d'alimentation en air sous pression (1A) pour aéronef selon la revendication 4, dans laquelle le compresseur de charge (30) est disposé sur l'arbre de sortie (22).  The aircraft pressurized air supply unit (1A) according to claim 4, wherein the charge compressor (30) is disposed on the output shaft (22).
6. Unité d'alimentation en air sous pression (1B ; 1C ; 1D) pour aéronef selon la revendication 4, dans laquelle l'ensemble de transmission (50) comprend un arbre d'entraînement (53) distinct de l'arbre de sortie (22) et de l'arbre (52) du moteur électrique (60), le compresseur de charge (30) est disposé sur l'arbre d'entraînement (53), et l'arbre d'entraînement (53) est couplé à l'arbre de sortie (22) via l'ensemble de transmission (50). The aircraft pressurized air supply unit (1B, 1C, 1D) according to claim 4, wherein the transmission assembly (50) comprises a drive shaft (53) separate from the output shaft. (22) and the shaft (52) of the electric motor (60), the charge compressor (30) is arranged on the drive shaft (53), and the drive shaft (53) is coupled to the output shaft (22) via the transmission assembly (50).
7. Unité d'alimentation en air sous pression (1A ; 1B ; 1C) pour aéronef selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, dans laquelle la partie motrice (10) comprend une turbine (21), et dans laquelle la turbine (21), le compresseur de charge (30) et le moteur électrique (60) sont couplés en permanence à l'arbre de sortie (22).  7. The pressurized air supply unit (1A, 1B, 1C) for an aircraft according to any one of claims 4 to 6, wherein the driving part (10) comprises a turbine (21), and in which the turbine (21), the charge compressor (30) and the electric motor (60) are permanently coupled to the output shaft (22).
8. Unité d'alimentation en air sous pression (1D) pour aéronef selon la revendication 6,  An aircraft pressurized air supply unit (1D) according to claim 6,
dans laquelle la partie motrice (10) comprend un compresseur (11) disposé sur un arbre principal (14) distinct de l'arbre de sortie (22),  wherein the driving portion (10) comprises a compressor (11) disposed on a main shaft (14) separate from the output shaft (22),
l'unité d'alimentation en air sous pression pour aéronef (1D) comprenant en outre un générateur-démarreur électrique (70) couplé à l'arbre principal (14), et dans laquelle  the aircraft pressurized air supply unit (1D) further comprising an electric starter generator (70) coupled to the main shaft (14), and wherein
le convertisseur électrique (62) est configuré en outre pour convertir une puissance électrique (7') fournie par une source de puissance électrique embarquée à bord de l'aéronef et fournir la puissance électrique convertie (7) au moteur-générateur électrique (70).  the electric converter (62) is further configured to convert electrical power (7 ') provided by an on-board electrical power source and provide the converted electrical power (7) to the electric motor-generator (70) .
9. Unité d'alimentation en air sous pression (1A ; 1B ; 1C ; 1D) pour aéronef selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, comprenant en outre un dispositif (30A) configuré pour stopper l'admission d'air (2) dans le compresseur de charge (30). 9. The pressurized air supply unit (1A, 1B, 1C, 1D) for an aircraft according to any one of claims 1 to 8, further comprising a device (30A) configured to stop the admission of air ( 2) in the charge compressor (30).
10. Unité d'alimentation en air sous pression (1 pour aéronef, comprenant : 10. Pressurized air supply unit (1 for aircraft, comprising:
un compresseur de charge (30) configuré pour fournir de l'air sous pression (3) à l'aéronef ; et  a charge compressor (30) configured to supply pressurized air (3) to the aircraft; and
une partie motrice (10) pouvant entraîner le compresseur de charge a driving part (10) capable of driving the charge compressor
(30), (30),
l'unité d'alimentation en air sous pression étant caractérisée en ce qu'elle comprend :  the pressurized air supply unit being characterized in that it comprises:
un moteur électrique (60) pouvant entraîner le compresseur de charge (30) ;  an electric motor (60) capable of driving the charge compressor (30);
un connecteur électrique d'alimentation (61) configuré pour fournir au moteur électrique (60) une puissance électrique (60 fournie par une source de puissance électrique extérieure à l'aéronef ;  an electrical power connector (61) configured to provide the electric motor (60) with electrical power (60 provided by a source of electrical power external to the aircraft;
un interrupteur (63') interposé sur une liaison entre le moteur électrique (60) et le connecteur électrique d'alimentation (61), ladite liaison étant l'unique liaison électrique entre le moteur électrique (60) et le connecteur électrique d'alimentation (61) ;  a switch (63 ') interposed on a link between the electric motor (60) and the electrical supply connector (61), said link being the only electrical connection between the electric motor (60) and the electrical supply connector (61);
un générateur-démarreur électrique (700 pouvant entraîner le moteur électrique (60) ; et  an electric starter generator (700 capable of driving the electric motor (60), and
un convertisseur électrique (720 configuré pour convertir une puissance électrique (70 fournie par une source de puissance électrique embarquée à bord de l'aéronef et fournir la puissance électrique convertie (7) au générateur-démarreur électrique (700- an electrical converter (720 configured to convert electrical power (70 supplied by an on-board electrical power source) and provide the converted electrical power (7) to the electric starter generator (700-
11. Unité d'alimentation en air sous pression (10 pour aéronef selon la revendication 10, comprenant en outre un dispositif (30A) configuré pour stopper l'admission d'air (2) dans le compresseur de charge (30). The pressurized air supply unit (10 for aircraft according to claim 10, further comprising a device (30A) configured to stop the admission of air (2) into the charge compressor (30).
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021115996A1 (en) * 2019-12-13 2021-06-17 Safran Power Units Auxiliary power unit comprising a gas generator in direct-drive connection with an electric generator, and an accessories housing

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3084340B1 (en) * 2018-07-27 2022-05-06 Safran ELECTRICAL POWER GENERATION SYSTEM FOR AIRCRAFT

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1559019A (en) 1967-12-28 1969-03-07
US5555722A (en) * 1993-11-15 1996-09-17 Sundstrand Corporation Integrated APU
EP2347956A2 (en) * 2008-10-24 2011-07-27 Airbus Operations S.L. Auxiliary power unit (apu) of an aircraft
FR2962407A1 (en) * 2010-07-06 2012-01-13 Hispano Suiza Sa Power supply device for electrical equipment of commercial aircraft, has rectifier or inverter converting alternating current voltage received through ground connection and different from nominal alternating current, into direct voltage
FR3041607A1 (en) 2015-09-24 2017-03-31 Microturbo PRESSURIZED AIR SUPPLY UNIT FOR AIRCRAFT

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1559019A (en) 1967-12-28 1969-03-07
US5555722A (en) * 1993-11-15 1996-09-17 Sundstrand Corporation Integrated APU
EP2347956A2 (en) * 2008-10-24 2011-07-27 Airbus Operations S.L. Auxiliary power unit (apu) of an aircraft
FR2962407A1 (en) * 2010-07-06 2012-01-13 Hispano Suiza Sa Power supply device for electrical equipment of commercial aircraft, has rectifier or inverter converting alternating current voltage received through ground connection and different from nominal alternating current, into direct voltage
FR3041607A1 (en) 2015-09-24 2017-03-31 Microturbo PRESSURIZED AIR SUPPLY UNIT FOR AIRCRAFT

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021115996A1 (en) * 2019-12-13 2021-06-17 Safran Power Units Auxiliary power unit comprising a gas generator in direct-drive connection with an electric generator, and an accessories housing
FR3104542A1 (en) * 2019-12-13 2021-06-18 Safran Power Units Auxiliary power unit comprising a direct-drive gas generator with an electric generator and an accessory box

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