Avion lectricit de l lectrotechnique haute performance

1. 1 Présenter Frédérique BerthereauPrésenter Frédérique Berthereau

2. 2 La génération synchrone dite à 3 étages, consiste en une prise de mouvement sur le moteur de l’avion par une MSAP qui fournit une tension triphasée Celle-ci est redressée et sert à exciter par le stator une génératrice synchrone inversée qui fournit alors une tension triphasée par le rotor. Cette tension est à nouveau redressée par un pont redresseur tournant placé sur l’axe du rotor et excite la troisième génératrice synchrone qui fournit ainsi par le stator une tension triphasée au réseau. Les avantages d’un tel système sont: système autonome et pas de contactsLa génération synchrone dite à 3 étages, consiste en une prise de mouvement sur le moteur de l’avion par une MSAP qui fournit une tension triphasée Celle-ci est redressée et sert à exciter par le stator une génératrice synchrone inversée qui fournit alors une tension triphasée par le rotor. Cette tension est à nouveau redressée par un pont redresseur tournant placé sur l’axe du rotor et excite la troisième génératrice synchrone qui fournit ainsi par le stator une tension triphasée au réseau. Les avantages d’un tel système sont: système autonome et pas de contacts

3. 3 De nos jours, deux systèmes utilisant des génératrices synchrones sont disponibles sur les réseaux de bord d'avions. Le premier système convertit la vitesse de rotation variable de la turbine en une vitesse de rotation constante par l'intermédiaire d'un système hydraulique ou mécanique. La génératrice synchrone à trois étages est alors alimentée à vitesse fixe et fournit donc une fréquence fixe. L'inconvénient majeur de ce système est le coût nécessaire à sa maintenance. Système mécanique : 25kW, système hydraulique: 120kW, indication complétées par nos collègues de chez ThalèsDe nos jours, deux systèmes utilisant des génératrices synchrones sont disponibles sur les réseaux de bord d'avions. Le premier système convertit la vitesse de rotation variable de la turbine en une vitesse de rotation constante par l'intermédiaire d'un système hydraulique ou mécanique. La génératrice synchrone à trois étages est alors alimentée à vitesse fixe et fournit donc une fréquence fixe. L'inconvénient majeur de ce système est le coût nécessaire à sa maintenance. Système mécanique : 25kW, système hydraulique: 120kW, indication complétées par nos collègues de chez Thalès

4. 4 Le second système est un système où la génératrice synchrone à trois étages est placée juste après la turbine. La tension obtenue est donc à fréquence variable et attaque un convertisseur statique permettant l’obtention au final d’une tension à amplitude et fréquence fixes. L’inconvénient de ce système réside en la nécessité de devoir dimensionner le convertisseur statique pour la pleine puissance du réseau.Le second système est un système où la génératrice synchrone à trois étages est placée juste après la turbine. La tension obtenue est donc à fréquence variable et attaque un convertisseur statique permettant l’obtention au final d’une tension à amplitude et fréquence fixes. L’inconvénient de ce système réside en la nécessité de devoir dimensionner le convertisseur statique pour la pleine puissance du réseau.

5. 5 les machines asynchrones à double alimentation sont de plus en plus étudiées en tant que sources de tension à fréquence fixe alors qu'elles sont entraînées à vitesse variable. Principe très employé dans l’éolien et la microhydraulique (Benoit Robyns, travaux du LEEP). Solution permettant de transposer les travaux des autres domaines à celui de l’avionique. L'utilisation d'une MADA est attrayante quand la plage de variation de la vitesse de fonctionnement est limitée. Dans ce cas, la puissance que doit fournir la cascade côté rotor n'est qu'une fraction de la puissance que la MADA doit fournir au réseau (Pr = g.Ps). On va travailler autour du synchronisme dans les domaines hypo et hypersynchrone, c-à-d à glissement faible. Le système génère de l'électricité à partir d'une MADA de 50kVA, fournissant de l'énergie par le stator à un réseau autonome de bord d'avion de fréquence 400Hz et de tension efficace par phase de 115V. Elle est pilotée par le rotor, par l'intermédiaire d'un convertisseur statique pour un fonctionnement en hypo et hyper synchronisme. Une machine synchrone à aimants permanents connectée à une turbine d'entraînement alimente ce convertisseur.les machines asynchrones à double alimentation sont de plus en plus étudiées en tant que sources de tension à fréquence fixe alors qu'elles sont entraînées à vitesse variable. Principe très employé dans l’éolien et la microhydraulique (Benoit Robyns, travaux du LEEP). Solution permettant de transposer les travaux des autres domaines à celui de l’avionique. L'utilisation d'une MADA est attrayante quand la plage de variation de la vitesse de fonctionnement est limitée. Dans ce cas, la puissance que doit fournir la cascade côté rotor n'est qu'une fraction de la puissance que la MADA doit fournir au réseau (Pr = g.Ps). On va travailler autour du synchronisme dans les domaines hypo et hypersynchrone, c-à-d à glissement faible. Le système génère de l'électricité à partir d'une MADA de 50kVA, fournissant de l'énergie par le stator à un réseau autonome de bord d'avion de fréquence 400Hz et de tension efficace par phase de 115V. Elle est pilotée par le rotor, par l'intermédiaire d'un convertisseur statique pour un fonctionnement en hypo et hyper synchronisme. Une machine synchrone à aimants permanents connectée à une turbine d'entraînement alimente ce convertisseur.

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7. 7 Le réseau impose P* et Q* et va influer sur la MADA par le courant donc I = image des P et Q A vitesse fixe, système d’ordre 2 Les vecteurs [Vr], [Vs] et [Fr] sont respectivement les vecteurs d'entrée, de sortie et d'état du système. Le vecteur [Is] dépend de la charge et est considéré comme une perturbation. Difficulté dans la modélisation des dérivés de courant (perturbation).Le réseau impose P* et Q* et va influer sur la MADA par le courant donc I = image des P et Q A vitesse fixe, système d’ordre 2 Les vecteurs [Vr], [Vs] et [Fr] sont respectivement les vecteurs d'entrée, de sortie et d'état du système. Le vecteur [Is] dépend de la charge et est considéré comme une perturbation. Difficulté dans la modélisation des dérivés de courant (perturbation).

8. 8 Originalité de la commande dans le choix de la régulation du flux rotorique Vecteur d’état de la MADA Mesurable Originalité de la commande dans le choix de la régulation du flux rotorique Vecteur d’état de la MADA Mesurable

9. 9 L'originalité de cette nouvelle méthode de commande vient du choix du flux rotorique qui est le vecteur d'état naturel de la MADA, comme vecteur de contrôle. Celui-ci permet un contrôle direct sur la tension rotorique de celle-ci. L'originalité de cette nouvelle méthode de commande vient du choix du flux rotorique qui est le vecteur d'état naturel de la MADA, comme vecteur de contrôle. Celui-ci permet un contrôle direct sur la tension rotorique de celle-ci.

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11. 11 Dans l’objectif de controler Uc, il nous faut insérer le modèle classique de PARK de la MSAPDans l’objectif de controler Uc, il nous faut insérer le modèle classique de PARK de la MSAP

12. 12 Repère lié au flux inducteur Fctmnt à puissance cteRepère lié au flux inducteur Fctmnt à puissance cte

13. 13 Pertes nullesPertes nulles

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15. 15 Décrire l’essai Maximum de charge, limites de vitesseDécrire l’essai Maximum de charge, limites de vitesse

16. 16 option choisie n’est pas forcément représentative de la réalité (succession de ponts à diodes) option choisie n’est pas forcément représentative de la réalité (succession de ponts à diodes)

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19. 19 Etat de l’art au niveau du filtrage (Barruel, travaux du LEG) Impact du filtrage: Adoucit la forme des courants de charge Nécessite la modification des correcteurs Etat de l’art au niveau du filtrage (Barruel, travaux du LEG) Impact du filtrage: Adoucit la forme des courants de charge Nécessite la modification des correcteurs

20. 20 Etat de l’art au niveau du filtrage (Barruel, travaux du LEG) Impact du filtrage: Adoucit la forme des courants de charge Nécessite la modification des correcteurs Etat de l’art au niveau du filtrage (Barruel, travaux du LEG) Impact du filtrage: Adoucit la forme des courants de charge Nécessite la modification des correcteurs

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