contribution au developpement d'actionneurs plus electriques

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SOMMAIRE
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CHAPITRE 0 : INTRODUCTION GENERALE DE LA
THESE
1 PROBLEMATIQUE
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C o m m a n d e s d e
V o l P rim a ire s
S y s tè m e
M o te u rs
C o m m a n d e s d e
V o l S e c o n d a ire s
T ra in s
d ’A tté ris s a g e
C o n tro le
E n v iro n n e m e n t
C e n tra le
H y d ra u liq u e
C o m p re s s e u r
b a s s e p re s . M o t.
D is trib u tio n
E le c triq u e
T ra in
E n g re n a g e s
G é n é ra te u r
M a s s e
C o m e rc ia le
C o m m a n d e s d e
V o l P rim a ire s
D é g iv ra g e
A ile s
A P U
P u is s a n c e M é c a n iq u e
P u is s a n c e P n e u m a tiq u e
P u is s a n c e H y d r a liq u e
P u is s a n c e E le c tr iq u e
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CHAPITRE 1 : MODELE INVERSE DU THSA
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3 MODELISATION INVERSE DU THSA HYDRAULIQUE
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4 CONCLUSION
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CHAPITRE 2 : FLUX DE PUISSANCE AU SEIN DU
THSA HYDRAULIQUE
1 OBJECTIF
$

)*+
Moment THS (x1000Nm)
Caractéristique de charge mécanique du THSA d'après la
spécification
800
600
400
200
0
-0,025 -0,020 -0,015 -0,010 -0,005 0,000
-200
0,005 0,010 0,015 0,020 0,025
-400
-600
-800
Vitesse angulaire THS (rad/s)
Specification Iso-puissance maximale
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1
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40
35
30
25
20
15
10
5
0
℘ .
1
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Spec charge réceptrice
limite capacité THSA charge aidante
Spec charge motrice
iso-puissance maxi charge receptrice
iso-puissance maxi charge motrice
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Abs(Force) délivrée au THS (daN)
0 )(5 1 . 0 ,
℘ .

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100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
℘ .
spec charge aidante
spec charge résistante
limite capacité THSA avec pertes lignes
limite capacité THSA sans pertes lignes
iso-puissance maxi avec la ligne
iso-puissance maxi sans la ligne
0 50 100 150 200 250
Deltap moteur (bar)
0 )(@ 1 . 0 ./ ,
1
Attention le modèle de ligne
donne ∆pmoteur ≠ 0 pour qmoteur =
0 à cause de la présence d’un
clapet !!!
℘ .
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3 ANALYSE DES PERTES AU SEIN DU THSA D’APRES
LES POINTS DE PERFORMANCE
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400
200
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-200
0,005 0,010 0,015 0,020 0,025
-400
-600
-800
Vitesse angulaire THS (rad/s)
Montée à 250 Nœuds A ccélération Montée à 300 Nœuds
Croisière Descente à 300 Nœuds Décélération
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4,0
3,5
3,0
2,5
2,0
1,5
1,0
0,5
0,0
1,7
0,8
0,0 0,0 0,0
Motée à 250
Nœuds
Accélération
Motée à 300
Nœuds
1,2
0,0
Croisière
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Phases
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Descente à
300 Nœuds
3,8
0,0
Cadran frein Cadran moteur
0

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90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
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1,40
1,20
1,00
0,80
0,60
0,40
0,20
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Montée à 250
Nœuds
Accélération
Montée à 300
Nœuds
Croisière
Descente à 300
Nœuds
Décélération
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CHAPITRE 3 : THSA ELECTRIQUE - DEFINITION ET
ANALYSE DE SON ARCHITECTURE
1 OBJECTIF
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2 DEFINITION DE L’ARCHITECTURE DU THSA ELECTRIQUE
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CHAPITRE 4 : ANALYSE DE SA CONSOMMATION
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ELECTRIQUE
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charge motrice charge receptrice
15,5
-51,5
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à l'ecrou
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1 2 0
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8 0
6 0
4 0
2 0
0
-2 0
-4 0
-6 0
1 0 0 ,0
consommation
THSA
1 0 0 ,0
5 ,0 5 ,0 4 ,8 4 ,8 4 ,5 4 ,5
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et
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perte
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perte
réducteur
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perte Noback
9 ,1
1 0 ,2
perte écrou
1 5 ,3
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-5 1 ,1
apport du THS
à l'ecrou
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100
80
60
40
20
0
-20
-40
-60
100,0
consommation
THSA
100,0
5,0 5,0 4,8 4,8 4,5 4,5
perte moteur
et
electroniques
perte
ireverseur
perte
réducteur
I ' 7% & K / & & 5 4 ) ) " >>
121,8
perte Noback
19,6
9,0
perte écrou
13,2
charge motrice charge receptrice
-45,1
apport du THS
à l'ecrou
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% consommation totale THSA
120
100
80
60
40
20
0
100,0
consommation
THSA
100,0
5,0 5,0 4,8 4,8 4,5 4,5
perte moteur
et
electroniques
perte
ireverseur
perte
réducteur
85,7
perte Noback
85,7
0,0 0,0 0,0
perte écrou
charge motrice charge receptrice
apport du THS
à l'ecrou
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50
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croisière
descente à 300 nœuds
décélération
descente à 250 nœuds

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60
50
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30
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accélération
montée à 300 nœuds
croisière
descente à 300 nœuds
décélération
descente à 250 nœuds

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450
400
350
300
250
200
150
100
50
0
montée à
250 nœuds
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acceleration
N>;V
montée à
300 nœuds
N>*V
croisière
N>HV
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descente à
300 nœuds
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4 0 0
2 0 0
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0,12
0,10
0,08
0,06
0,04
0,02
0,00
Montée à 250
Nœuds
Accélération
Motée à 300 Nœuds
Croisière
Descente à 300
Nœuds
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Décélération
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Nœuds
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5 s
10 s
60 s
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Pic de la puissance instantanée (Watt)
0,25
0,20
0,15
0,10
0,05
0,00
Motée à 250 Nœuds
Accélération
Motée à 300 Nœuds
Croisière
Descente à 300
Nœuds
I ' 7% & K / & & 5 4 ) ) " E-I
Décélération
Descente à 250
Nœuds
5 s
10 s
60 s
1 s
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CHAPITRE 5 : IRREVERSEUR – MODELISATION ET
CONCEPTION DU BANC D’ESSAI
1 OBJECTIF
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2 DESCRIPTION DE L’IRREVERSEUR ET DE SON
FONCTIONNEMENT
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3 MODELISATION DE L’IRREVERSEUR
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4 LE BANC D’ESSAI DE L’IRREVERSEUR

Effort
vertical sur
la vis (N)
Points de performance
Vitesse du
THS (°/s)
Vitesse
moteur
(tr/min)
Couple et puissance entre le réducteur et l'irreversseur
Noback non opérationnel (irreverseur cadran moteur et
frein)
Charge résistante Charge aidante
Couple (Nm) Puis. (Watt) Couple (Nm) Puis. (Watt)
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189400 0,2 493 33,95 1752 21,73 1121
169500 0,5 1232 30,38 3920 19,44 2508
0 1,2 2957 0,00 0,00 0,00 0,00
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5 DESCRIPTION DES ESSAIS A REALISER
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-0,4
-0,6
-0,8
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Vitesse (tr/min)
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6 CONCLUSION
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ANNEXE 1 : LE FORMALISME BOND GRAPH ET LE
BOND GRAPH BICAUSAL
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3 La causalité
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4 Le Bond Graph bicausal
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ANNEXE 2 : MODELICA
1 Introduction
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2 Le langage de programmation Modelica
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ANNEXE 3 : NOM ET ATTRIBUTION DES
CONTRACTANTS DU PROGRAMME POA
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ANNEXE 4 : CALCUL DU RAYON MOYEN DU NOBACK
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ANNEXE 5 : CONSOMMATION DU THSA
HYDRAULIQUE SUR LE VOL TURBULENT
Couple au niveau du THS (x1000Nm)
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Caractéristique mécanique de charge du THSA
Vol turbulent
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600
400
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0
-0,005 0,000
-200
0,005 0,010 0,015 0,020 0,025
Vol turbulent
-400
-600
-800
Vitesse angulaire du THS (rad/s)
Montée à 250 noeuds Accélération Montée à 300 noeuds
Croisière Descente à 300 noeuds Décélération
Descente 250 noeuds Spécification 13% du domaine
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Accélération 80,05 37,85 1,09 39,95
Montée à 300 Nœuds 180,00 95,00 1,38 50,65
Croisière 180,05 167,00 0,14 5,05
Descente à 300 Nœuds 180,00 67,00 1,87 68,44
Décélération 180,05 105,15 1,53 56,27
Descente à 250 Nœuds 450,05 389,75 1,48 54,28
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2,6
2,5
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montée à
250 nœuds
acceleration
montée à
300 nœuds
Phases
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descente à
300 nœuds
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Cadran frein cadran moteur
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100
80
60
40
20
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conso. totale du THSA
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perte ireverseur
perte réducteur
perte vis-écrou
perte Noback
puiss. recu du THS
puiss. fournie au THS
montée à 250 nœuds
accélération
montée à 300 nœuds
croisière
Décélération
descente à 300 nœuds
descente à
250 nœuds
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décélération
0,7
descente à 250 nœuds

Puissance instantanée (kW)
1,8
1,6
1,4
1,2
1
0,8
0,6
0,4
0,2
0
Motée à 250 Nœuds
Accélération
Motée à 300 Nœuds
Croisière
Descente à 300
Nœuds
Décélération
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ANNEXE 6 : THEORIE DE HERZ SUR LES CONTACTS
LINEAIRES
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BIBLIOGRAPHIE
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