BULLETIN SECURITE DE LACDF
16 sept. 2019 A l'approche de Meaux j'ai à nouveau tenté de couper et rallumer l'alternateur
Circuit électrique dun Avion ou dun ULM - Rotax 912
Les avions équipés d'un réseau de bord électrique possè;dent deux sources d'énergie : la batterie et l'alternateur. Afin d'obtenir une tension constante aprè;s
RAPPORT ACCIDENT
L'avion rebondit roule
Analyse et conception des systèmes électriques embarqués
17 sept. 2007 ... alternateur d'avion. Une machine à aimants permanents (PMG) assure l'alimentation d'une excitatrice par le biais d'un ensemble redresseur.
Diminution de la puissance moteur en croisière déclenchement du
En juin 2017 Continental a signalé au BEA un cas de rupture de l'arbre de l'alternateur découvert en maintenance sur un avion Cirrus SR22 équipé d'un moteur IO
RAPPORT DENQUÊTE AÉRONAUTIQUE A10C0060 PANNE D
13 mai 2010 vol dont 45 heures sur un avion multimoteur et environ 12 heures sur un avion du même type ... alternateur était inférieure à celle des barres ...
EVALUATION : LA GÉNÉRATION ÉLECTRIQUE EN AÉRONAUTIQUE
Les valeurs typiques relatives à l'avion de type AIRBUS A 320 sont : - puissance nominale d'un alternateur : 90 kVA (triphasé) ;. - puissance nominale du
De lavion plus électrique à lavion tout électrique : état de lart et
La turbine entraîne un alternateur triphasé 115/200 V – 400 Hz. L'APU est normalement utilisé au sol. Il permet la génération d'air pour le démarrage des
MANUEL DENTRETIEN - 5.15 - ALTERNATEUR (voir fig. 5.8)
5.15.1 - Vérification du circuit d'alternateur (avions avant 1980 - Ampèremètre) l'alternateur et remonter ce dernier sur l'avion. NOTE: En toutes occasions ...
RESEAU DE BORD DUN AVION GROS PORTEUR
La protection en cas de court circuit pour la liaison VFG-AC bus
Circuit électrique dun Avion ou dun ULM - Rotax 912
Les avions équipés d'un réseau de bord électrique possè;dent deux sources d'énergie : la batterie et l'alternateur. Afin d'obtenir une.
RESEAU DE BORD DUN AVION GROS PORTEUR
La protection en cas de court circuit pour la liaison VFG-AC bus
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Ils sont consécutifs à la collision de l'avion avec le sol. Le pignon de l'alternateur (n°4 sur la figure 3) situé à l'avant droit du moteur
BULLETIN SECURITE DE LACDF
16?/09?/2019 tenté de couper et rallumer l'alternateur sans succès. Ne voyant pas d'avion dans le circuit de piste de Meaux en arrivant par le nord
RAPPORT ACCIDENT
Avion Robin DR400 immatriculé F-GCAM. Date et heure A 16 h 41 le pilote indique qu'il est confronté à une panne d'alternateur et annonce.
Diminution de la puissance moteur en croisière déclenchement du
En juin 2017 Continental a signalé au BEA un cas de rupture de l'arbre de l'alternateur découvert en maintenance sur un avion Cirrus SR22 équipé d'un moteur IO
EVALUATION : LA GÉNÉRATION ÉLECTRIQUE EN AÉRONAUTIQUE
En vol la génération électrique d'un avion est fondamentalement assurée par un alternateur triphasé associé à chaque réacteur.
Alternateur Régulation
http://acversailles.free.fr/documentation/06~Notices_Techniques/003-Alternateur_Regulation_Depannage.pdf
Analyse et conception des systèmes électriques embarqués
17?/09?/2007 Chapitre I : De la voiture à l'avion en passant par le navire ... I- 7 décrit la structure trois étages classique d'un alternateur d'avion.
CHECK LIST DR400/120
NETTOYER L'AVION (verrière bords d'attaques
[PDF] Circuit électrique dun Avion ou dun ULM - Rotax 912 - Aero Hesbaye
Comme pour les génératrices à courant continu les alternateurs peuvent être à aimants ou à excitation avec les mêmes avantages et les mêmes inconvénients
[PDF] Institut de Maintenance Aéronautique - élect pour lavionique
Exemple de schéma avion - Alternateur avion Réseaux Electriques sur aéronef (1C – 1TD) - Alternatif Continu - Sécurité des équipements et des
[PDF] EVALUATION : LA GÉNÉRATION ÉLECTRIQUE EN AÉRONAUTIQUE
En vol la génération électrique d'un avion est fondamentalement assurée par un alternateur triphasé associé à chaque réacteur
De lavion plus électrique à lavion tout électrique - J3eA
La turbine entraîne un alternateur triphasé 115/200 V – 400 Hz L'APU est normalement utilisé au sol Il permet la génération d'air pour le démarrage des
[PDF] RESEAU DE BORD DUN AVION GROS PORTEUR
Chaque alternateur VFG constitue une génératrice autonome à trois étage (PMG excitatrice alternateur) accouplée directement au réacteur par un multiplicateur
[PDF] le circuit electrique
l'indique l'alternateur fournit du courant alternatif Il est ensuite converti en courant continu pour être utilisé par les systèmes de l'avion
[PDF] Alternateur Régulation Dépannage
la vitesse du moteur pour atteindre des valeurs dangereuses pour le circuit électrique de l'avion et pour l'alternateur lui-même ( tension de claquage )
[PDF] 028-2005pdf
I-10-1 Puissance utile III - PARTICULARITE DE L'ALTERNATEURS AVION I-11 Constitution d'un alternateur sans balais 142 Particularité de ces alternateurs
[PDF] Conception dun réseau de secours électrique pour laéronautique
Définition de la mission de l'avion en dernier secours électrique turbine entraîne un alternateur triphasé 115/200 V – 400 Hz L'APU est
[PDF] Analyse et conception des systèmes électriques embarqués
17 sept 2007 · I- 7 décrit la structure trois étages classique d'un alternateur d'avion Une machine à aimants permanents (PMG) assure l'alimentation d'une
Quel est le principe de fonctionnement de l'alternateur ?
L'alternateur est composé d'un bobinage (stator) et d'aimants (rotor). Lorsque le rotor est mis en rotation via un courant d'excitation, il crée un champ magnétique qui est converti en courant continu. C'est ce courant qui va permettre de recharger la batterie de votre voiture.Comment est alimenté un avion ?
L'électricité des avions fonctionnent gr? à deux circuits électriques principaux et un circuit de secours. Ces deux circuits situés sur les côtés de l'appareil sont reliés à un générateur qui produit l'électricité de l'avion en se servant de l'énergie mécanique fournie par un des moteurs.C'est quoi l'APU dans un avion ?
L'APU est un petit turboréacteur embarqué, situé en général à l'arrière du fuselage, qui permet à l'avion d'être autonome en air lorsqu'il est en escale (compresseur haute pression) et en électricité (génératrice courant alternatif 115 V 400 Hz).- Le courant généré par l'alternateur est un courant alternatif triphasé. Or, la batterie et les accessoires fonctionnent en courant continu. Il faut donc utiliser un pont de diodes pour rectifier le courant et transformer le courant alternatif de l'alternateur en courant continu.
RESEAU DE BORD D'UN AVION GROS PORTEUR
Recommandations générales
Vérifier que le sujet comporte 18 pages + 17 pages en annexe + 4 page s de documents réponses L'épreuve se compose de 4 parties indépendantes. A l'intérieur de chaque partie, de nombreuses questions sont également indépendantes. Le candidat est donc invité à lirerapidement et entièrement l'énoncé avant de commencer à composer afin de bien répartir
le temps de composition entre les différentes parties. Les parties A, B, C et D doivent être rédigées sur des copies séparées en respectantscrupuleusement la numérotation des questions et les notations de l'énoncé. Une rédaction
soignée, une écriture lisible et des résultats encadrés seront appréciés par les correcteurs.
Si au cours de l'épreuve, le candidat détecte ce qui lui semble être une erreur d'énoncé, il le
signale par écrit dans sa copie et poursuit sa composition en indiquant précisément les raisons des initiatives qu'il a été amené à prendre. - 1 -RESEAU DE BORD D'UN AVION GROS PORTEUR
Sommaire
RESEAU DE BORD D'UN AVION GROS PORTEUR........................................................................
..........................1 PRESENTATION GENERALE........................................................................PARTIE A : Génération Electrique Principale........................................................................
...............5 A.1 Etude des bobinages........................................................................A.2 Modélisation de l'alternateur........................................................................
A.3 Point de fonctionnement et caractéristiques........................................................................
...................................8 PARTIE B : Distribution........................................................................B.1 Puissances et harmoniques........................................................................
B.2 Protection des personnes........................................................................B.3 Câbles et court circuit........................................................................
PARTIE C : Correction de facteur de puissance........................................................................
..........13 C.1 Etude du transformateur........................................................................ C.2 Absorption sinus........................................................................PARTIE D : Convertisseur de puissance........................................................................
.......................16 D.1 Etude théorique........................................................................ D.2 Point de fonctionnement........................................................................Notations utilisées
- lettre minuscule : valeur électrique instantanée - lettre majuscule soulignée : grandeur complexe (tension, courant, impédance) - lettre majuscule : valeur constante ou valeur efficace ou module d'une grandeur complexe(V=|V|) - la notationun générateur électrique, permettant le démarrage des réacteurs et le conditionnement d'air au sol)
BCRU : Battery Charge Rectifier Unit
TR : Transformer Rectifier
VFG : Variable Frequency Generator
PMG : Permanent Magnet Generator
ESS : Essential (caractérise les éléments essentiels devant être alimentés en dernier secours)
STAT INV : Static Inverter
BAT : Batteries
EXT : Branchement extérieur (prise de park utilisée au sol dans les aéroports)GEN : Generator
POR : Point of Regulation (en général, tension simple 115V).Liste des principales grandeurs
- I r : courant inducteur de l'alternateur (main exciter field current) - f : fréquence des courants et tensions du réseau de bord AC - n, N, : vitesse du rotor de l'alternateur, exprimée respectivement en tr/s, tr/mn et en rd/s - n in , N in in : vitesse d'entrée au niveau du réacteur, exprimée respectivement en tr/s, tr/mn et en rd/s - k m : Rapport de multiplication de la fréquence de rotation réacteur - p : nombre de paire(s) de pôles de l'alternateur - 2 - - cos : déphasage entre I s et Vs - v sa , v sb et v sc : tensions simples délivrées par le stator d'un alternateur phases (a, b, c), exprimées en V - i sa , i sb et i sc : courants par phase statoriques d'un alternateur (a, b, c), exprimés en A - Msi,sj : inductance mutuelle stator entre i et j - Msi,r : inductance mutuelle stator phase i par rapport au rotor - Rsi : résistance phase i du stator - Lsi : inductance propre phase i du stator si - Rr : résistance enroulement rotorique - i : flux total d'un enroulement (a,b,c) - : coefficient de proportionnalité fem induite alternateur - Ps : puissance électrique au stator, exprimée en W - P in : puissance électrique utile nominale, exprimée en W - Ss : puissance apparente électrique au stator, exprimée en V.A - r : couple résistant sur l'arbre alternateur in : couple résistant sur l'arbre au niveau du réacteur i : indice valant a, b ou c i' : indice valant a', b' ou c' - P : puissance active exprimée en W - Q : puissance réactive exprimée en Var - D : puissance déformante exprimée en VA - S : puissance apparente exprimée en VA - : coefficient d'accroissement des pertes joules en ligne j - THD i : taux de distorsion en courant - P jT : pertes joules totales en ligne - P j1 : pertes joules en ligne dues au courant fondamental - T : température, T a : température ambiante, T max : température maximale - m v : masse volumique - c p : chaleur massique à pression constante - q : densité de puissance. - : longueur câble - résistivité aluminium - Sc : section aluminium du conducteur - i a' , i b' et i c' : courants dans le secondaire de l'autotransformateur (a', b', c'), exprimés en A - i a" , i b" et i c" : courants dans le secondaire de l'autotransformateur (a", b", c"), exprimés en A - : courant moyen de sortie du redresseur de courant - v dc : tension de sortie aux bornes du condensateur du redresseur de courant - : pulsation des courants et des tensions, exprimée en rd/s - 3 -PRESENTATION GENERALE
Depuis plusieurs années, l'avion gros porteur A380 d'AIRBUS est à l'étude. Cette année devrait
voir la concrétisation de ce projet. Cet avion utilise de plus en plus de systèmes électriques et les
progrès en électronique de puissance permettent la mise en oeuvre de conversions d'énergieperformantes et fiables. Cette utilisation croissante de l'électricité dans ce domaine d'application est
motivée notamment par une réduction de masse de l'appareil et une simplification des réseaux
hydrauliques lourds et contraignants en terme de maintenance.Nous nous intéresserons dans ce problème à la génération d'énergie électrique ainsi qu'aux
différents convertisseurs de puissance utilisés dans ce type d'avion.Caractéristiques générales :
Motorisation : 4 réacteurs Rolls-Royce
Capacité : 555 passagers
Rayon d'action : peut atteindre 14 800 km
Charge utile : de l'ordre de 150 tonnes pour la version cargoPrincipales innovations :
Commandes de vol électriques
Réseau alternatif à fréquence variable
Réseau de secours totalement électrique
Servocommandes à puissance électrique
Remerciements :
L'auteur remercie les sociétés AIRBUS et THALES pour la fourniture des données numériques
qui ont permis la réalisation de ce sujet. - 4 -L'architecture type d'un avion de cette catégorie (représentée ici figure 1 pour un Biréacteur) fait
intervenir 2 circuits hydrauliques (H1 et H2) et deux réseaux électriques (E1 et E2) complètement
indépendants.Circuits hydrauliques
La génération hydraulique est obtenue par des pompes entraînées par les réacteurs. Par soucis de
sécurité, les deux circuits sont totalement indépendants et les pompes d'un même circuit sont placées
du même côté de l'avion : vert à gauche et jaune à droite.Circuits électriques
Réseau alternatif :
La génération du réseau alternatif triphasé à fréquence variable est assurée par 4 VFG (Variable
Fréquency Générator) directement accouplées sur l'étage haute pression de chaque réacteur.
L'excitation de l'alternateur est commandée de façon à obtenir une tension efficace de sortie régulée
de 115/200 V alternative. (Appelé POR Point of Regulation) La fréquence du réseau est comprise entre 360 et 800 Hz environ. Chaque réacteur entraîne un VFG qui alimente sa propre barre bus principale alternative.L'alimentation de chaque barre peut être également réalisée à l'aide de l'APU (Auxiliary Power Unit).
En cas de secours une éolienne associée à un convertisseur statique (RAT) vient alimenter le bus
essentiel alternatif de façon à conserver les fonctions essentielles.Réseau DC :
Le réseau continu 28 V comprend une fonction "alimentation sans coupure". Cette fonction est assurée par le BCRU (Batteries Charger Rectifier Unit) qui cumule les fonctions redresseur et chargeur de batteries.Engine 1
BAT 1Engine 2
Pump Pump
VFG1 VFG2 Accu H2 E2 H1 Accu APU STARTDC BUS 1
DC ESS BUS
DC BUS 2
AC ESS BUS
AC BUS 1 AC BUS 2
E1 GreenYellow
APU GEN RATBCRU 1 BCRU ESS
BCRU 2
STAT INV
BAT ESS
BAT 2APU TR
EXT LOAD LOAD Figure 1: Architecture type d'un réseau pour un biréacteur - 5 -PARTIE A : GENERATION ELECTRIQUE PRINCIPALE
La génération du réseau alternatif de bord est réalisée à l'aide de quatre alternateurs VFG.
Chaque alternateur VFG constitue une génératrice autonome à trois étage (PMG, excitatrice,
alternateur) accouplée directement au réacteur par un multiplicateur. NS RotorStator
PMG4162...9000
tr/minExcitatriceAlternateur
Régulation
Iexc I r I s N N in Figure A. 1 : Schéma de principe d'un alternateur VFG Alternateur couplage étoile, 370 Hz à N=11100 tr/minValeurs nominales : S
sn =150 kVA, V sn = 115 V Rapport de multiplication de la fréquence de rotation réacteur Nin par rapport à la fréquence de rotation de l'arbre machine N : 667,2 Nin N k mExcitation alternateur qui peut être ajustée de façon à obtenir une tension de sortie régulée
à 115/200 V
NOTATION UTILISEE
p : Nombre de paire de pôles de l'alternateur. : Angle mécanique. 0 : Constante représentant la position angulaire initiale du rotor par rapport au stator. : Vitesse angulaire du rotor de l'alternateur.HYPOTHESES :
Sauf mentions contraires :
l'alternateur est supposé à entrefer constant et ne présentant pas de fuites magnétiques.
la saturation, l'hystérésis et les courants de Foucault des matériaux magnétiques seront négligés. - 6 -A.1 Etude des bobinages
sa : stator, phase a sb : stator, phase b sc : stator, phase c Figure A. 2 : Représentation schématique des enroulements statoriques dans le repère p (angle électrique)A.1.1 Expliciter le terme de "génératrice 3 étages" en précisant le rôle de chaque sous-fonction.
Quels sont les avantages d'un tel système par rapport à une excitation traditionnelle ? A.1.2 Exprimer la fréquence de sortie réseau f en fonction de N in , k m et p. A.1.3 En déduire le nombre de paire de pôles de l'alternateur et les excursions maximale, f max , et minimale, f min , de la fréquence réseau.A.1.4 Justifier sur des critères mécaniques l'intérêt en aéronautique d'un fonctionnement à
fréquence variable sur une telle gamme. A.1.5 Calculer l'intensité nominale par phase I sn de alternateur. Le flux émis par un pôle (t) est de la forme ))t(pcos( )t( 0A.1.6 Exprimer e
c (t) la force électromotrice induite dans une spire d'induit en fonction de , f, p, t, et La force électromotrice induite pour une phase i est donnée par : e si (t)= k b .N b .e c (t) où k b représente un coefficient de bobinage et N b le nombre de spires pour une phase. Les tôles cobalt du circuit magnétique permettent une induction maximale de 0,7 T correspondant à un atteint pour un courant d'excitation ImWb843,6 r = 2,95 A. k b = 0,85 et N b = 16 spires remarque : la valeur numérique de k b donnée ici fait intervenir un facteur de forme non pris en compte dans les calculs par souci de simplification. A.1.7 Quelle est l'origine physique de ce coefficient de bobinage ?A.1.8 Exprimer E
s la valeur efficace de la fem induite par phase en fonction de (f, I rA.1.9 Tracer sur le document réponse REP.A.1 E
s = f(I r ) pour les valeurs extrêmes de f. Conclure. - 7 -A.2 Modélisation de l'alternateur
Le sens des courants traversant le stator de l'alternateur est pris en convention générateur.Figure A. 3 : Schéma électrique alternateur
Avec :
indice i = a, b ou c. M si,sj : inductance mutuelle stator entre i et j M si,r : inductance mutuelle stator phase i/ rotor R si : résistance phase i du stator L si : inductance propre phase i du stator A.2.1 Exprimer sous forme matricielle le flux total statorique par phase en fonction de i sc sb sa sa,b,c et Ir en faisant intervenir les différentes inductances et mutuelles.A.2.2 Exprimer l'équation liant v
sià i
si et siNotre machine étant supposée à entrefer lisse, non saturée et à répartition sinusoïdale, on peut,
pour donner un modèle simplifié, faire les simplifications suivantes:Résistances du stator : R
sa = R sbquotesdbs_dbs29.pdfusesText_35[PDF] électricité avion
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