Aéronautique : le système électrique

[invite8d2ccb43]

Bonjour à tous,

Je me renseigne sur les moteurs électrique destiné à l'aéronautique, enfin moteur ou alternateurs.
Je retrouve peu d'informations sur internet concernant les ordres de grandeurs (dimensions, masses, puissances) sur ce qui est utilisé pour les avions ou hélicopteres.
Générallement, les moteurs ou génerateurs électrique que je trouve sont destiné au modelisme ou à l'industrie (donc très lourd), j'ai du mal à trouver pour des moyennes puissances (100 - 500 kW)

Si quelqu'un peut me donner plus de renseignement ou des documents concernant les machines utilisés actuellement pour les aéronefs.

Aussi pourquoi les puissances des générateurs sont en kVA et non en kW ?

Merci de votre attention et bonne journée
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[invite6a6d92c7]

Bonjour,

Ta question est très large... On ne peut pas y répondre en dix, vingt ou trente lignes et tirer un trait dessus!

Maintenant, quand tu sous-entends que l'industrie n'emploie que des machines de P>500kW, je ne suis pas du tout d'accord avec toi! Je situerais la crête de la gaussienne vers 10kW, pour donner un ordre de grandeur... La plupart se trouvent entre 1kW et 100kW. Les machines de forte puissance (disons >1MW) correspondent à des applications particulières, et sont rarement en grand nombre! Donc ce ne sont pas elles qui représentent la majorité de la consommation en France!

Dans les aéronefs, le poids est un critère bien plus embêtant que sur le plancher des vaches. L'astuce principal consiste à changer la fréquence de distribution : en aéronautique, le standard n'est pas 50 ou 60Hz, mais 400Hz. E=4,44.B_MAX.n.S.f nous a dit M. Boucherot, on voit que si f grimpe, pour B et E constants, c'est le produit n.S qui diminue en conséquence. S, c'est la section du circuit magnétique : S diminue -> moins de fer -> moins de poids et de place (et moins cher). n, c'est le nombre de spires d'un enroulement : n diminue -> moins de cuivre -> moins de poids et de place (et moins cher!). Voilà le truc! Maintenant, si on ne pousse pas plus loin, c'est parce que d'autres ennuis apparaissent quand f augmente, principalement en forte puissance. Et ça tombe bien, on a rarement des générations à bord de 500MW en aéronautique... La nature est bien faite, hein?


Pour ta question entre kVA et kW, elle est pertinente et sa réponse n'est pas le fruit du hasard. Qui fait quoi?
-Un moteur change de la puissance électrique en puissance mécanique
-Un générateur change de la puissance mécanique en puissance électrique.

Qu'est-ce qu'on veut, donc quel paramètre va permettre de choisir la machine pour une application donnée?
-Pour un moteur, c'est la puissance méca, donc la puissance ACTIVE utile -> W, qu'on pourra tirer sans démolir le moteur.
-Pour un alternateur, c'est la puissance électrique, or on est en alternatif... Ce sont les Ampères qui font chauffer les enroulements, qu'ils créent des W ou des VAR, donc c'est bien S (VA) qui nous intéresse! S te donne le courant maxi en sortie de l'alternateur, si tu le dépasses, tu le démolis. Même si tu charges un banc de condensateurs, donc que tu ne demandes (presque) aucun couple à la source!

En fait, on pourrait tout exprimer en VA. Sauf que pour un moteur, la grandeur de sortie, c'est une puissance utile. Et le facteur de puissance, qui permet de remonter aux VA, ne dépend pas de l'alimentation, mais seulement du moteur et de la charge mécanique : les enroulements tiennent bien un nombre de VA, mais à tout point de fonctionnement ces VA correspondent à tant de W -> ce sont ces W qu'on donne en premier, car on choisit un moteur pour sa puissance mécanique (ex : je dois fournit 1000Nm sous 1000rad/s, il me faut une machine d'1MW). C'est plus pratique ainsi! Évidemment, c'est S qui entraîne le choix de la section des conducteurs des enroulements du moteur... Et de ceux de la ligne, qui est à la charge de l'installateur!

[f6bes]

qui est utilisé pour les avions ou hélicopteres.
j'ai du mal à trouver pour des moyennes puissances (100 - 500 kW)

Si quelqu'un peut me donner plus de renseignement ou des documents concernant les machines utilisés actuellement pour les aéronefs.

Bjr à toi, Si tu n'en trouves pas , c'est que ce n'est PAS utilisé en aéronautique ( de telle puissance= pour faire...quoi !)
Encore moins à bord...d'hélicoptére !

A+

[invite8d2ccb43]

Maintenant, quand tu sous-entends que l'industrie n'emploie que des machines de P>500kW, je ne suis pas du tout d'accord avec toi! Je situerais la crête de la gaussienne vers 10kW, pour donner un ordre de grandeur... La plupart se trouvent entre 1kW et 100kW. Les machines de forte puissance (disons >1MW) correspondent à des applications particulières, et sont rarement en grand nombre! Donc ce ne sont pas elles qui représentent la majorité de la consommation en France!

Oui je suis d'accord je pensais plus au fait que même pour 10kW, les masses me paraissent trop importante par rapport à certaines infos données par des constructeurs automobile par exemple ( Ex : moteur synchrone utilisé sur l'Audi a3-etron de 75kW qui pèse 35kg). Evidemment il y a peu de documents donnant plus d'informations sur ce type de moteurs d'ou ma difficulté !
Après je recherche des moteurs qui ne délivrent pas forcément de couple. Donc même s'ils fonctionnent à de haute puissance, la masse devrait être plus légère n'est pas ? Et pour ce type la, je ne dois pas avoir les bons mots clé ou pas la bonne méthode de recherche.


En tout cas merci pour ta réponse et tes explications qui sont claires et très utile !

J'avais bien compris l'astuce de la fréquence en aéronautique mais même si je sais que cela permet de diminuer la masse, je n'ai toujours pas d'ordre de grandeur de celle ci pour une certaine puissance et c'est ces données qui me manquent.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite8d2ccb43]

Bjr à toi, Si tu n'en trouves pas , c'est que ce n'est PAS utilisé en aéronautique ( de telle puissance= pour faire...quoi !)
Encore moins à bord...d'hélicoptére !

A+

Je sais bien que les moteurs électrique ne sont pas utisés en aéronautique mais les alternateurs le sont et ces données me sont utiles. Il y a forcément un système électrique dans les aéronefs et je recherches des spécifications techniques concernant les alternateurs utilisées (surtout leur masse et puissance).

De plus, même si ce n'est pas utilisé, cela n'empeche pas de se poser des questions et d'envisager des possibilités. Je regarde seulement du point de vue du moteur (en oubliant les batteries bien évidemment), je crois que les moteurs électrique et thermiques ont des masses assez proches non ?

[jiherve]

Bonjour,
la puissance électrique disponible sur un aéronef atteint le presque le MW (>200KW par turbine) sur un 787.
C'est un avion électrique ou nombre d'actionneur hydraulique ont été remplacé par de l’électrique, il est aussi à fréquence variable.
on a quelque chose du même ordre sur un A350.
Coté moteurs cela ne concerne que les actuateurs et il n'y a pas besoin d'autant de puissance.
Amha,l'avion de ligne tout électrique ne verra jamais le jour!
JR

[inviteede7e2b6]

je crois que les moteurs électrique et thermiques ont des masses assez proches non ?

non.... .

[invite8d2ccb43]

Bonjour,
la puissance électrique disponible sur un aéronef atteint le presque le MW (>200KW par turbine) sur un 787.
C'est un avion électrique ou nombre d'actionneur hydraulique ont été remplacé par de l’électrique, il est aussi à fréquence variable.
on a quelque chose du même ordre sur un A350.
JR

Sur ton lien, ils indiquent des générateurs de 250 kVA, il n'est pas possible d'avoir plus d'information sur ca j'imagine ? C'est exactement ce que je recherche, la masse d'un générateur d'une telle puissance.

[gienas]

Bonjour à tous

Je confirme que le réseau de bord est en 400Hz triphasé. Les alternateurs ne sont pas aussi simplistes que ceux utilisés en automobile. Ils sont bien entraînés par les réacteurs, dont le régime est très variable, alors qu'il faut, en sortie, une fréquence fixe de 400 Hz.

C'est un vario-alternateur qui se charge de la génération d'énergie électrique.

[invite8d2ccb43]

Merci de vos réponses,

Aurait tu des doc à ce propos ou des liens sur les spécifications techniques de ce genre d'alternateur ou même un ordre de grandeur des masses ?

[jiherve]

Bonsoir,

Bonjour à tous

Je confirme que le réseau de bord est en 400Hz triphasé. Les alternateurs ne sont pas aussi simplistes que ceux utilisés en automobile. Ils sont bien entraînés par les réacteurs, dont le régime est très variable, alors qu'il faut, en sortie, une fréquence fixe de 400 Hz.

C'est un vario-alternateur qui se charge de la génération d'énergie électrique.

Ce n'est plus vrai depuis quelque temps car comme l’électronique embarquée moderne se contrefiche de la fréquence du réseau car il n'y a presque plus d'alimentations utilisant des transformateurs en tête les motoristes proposent maintenant une génération à fréquence variable qui permet de s'affranchir des lourdeurs inhérentes au maintien d'une fréquence fixe.
C'est vrai sur 380,350,Rafale,A400,787 et j'en oublie.
http://www2.cndp.fr/archivage/valid/...4514-18324.pdf
JR

[invite8d2ccb43]

En tout cas merci pour vos réponses,

si quelqu'un a des idées de masses cela m'intéresse toujours.

Bonne soirée à tous !

[jiherve]

Bonsoir,
Contactes Microturbo peut être te répondront il?
cherche avec APU
JR

[invite0bbe92c0]

Bonjour

Je confirme que le réseau de bord est en 400Hz triphasé. Les alternateurs ne sont pas aussi simplistes que ceux utilisés en automobile. Ils sont bien entraînés par les réacteurs, dont le régime est très variable, alors qu'il faut, en sortie, une fréquence fixe de 400 Hz.
C'est un vario-alternateur qui se charge de la génération d'énergie électrique.

Je ne sais pas ce qu'est un "vario-alternateur" mais, par exemple sur le Boeing 777, les alternateurs 400 Hz sont entraînés à vitesse fixe (24 000 t/mn) à travers un différentiel hydraulique à vitesse constante et débitent 120 kVA (idem sur l' A330).

Peut être est ce différent sur le 787 et l'A350, je ne sais pas.

[f6bes]

Je sais bien que les moteurs électrique ne sont pas utisés en aéronautique mais les alternateurs le sont et ces données me sont utiles. Il y a forcément un système électrique dans les aéronefs et je recherches des spécifications techniques concernant les alternateurs utilisées (surtout leur masse et puissance).

De plus, même si ce n'est pas utilisé, cela n'empeche pas de se poser des questions et d'envisager des possibilités. Je regarde seulement du point de vue du moteur (en oubliant les batteries bien évidemment), je crois que les moteurs électrique et thermiques ont des masses assez proches non ?

Remoi,
Je ne t'ai causé ni des uns (moteurs= lesquels ?), ni des autres (alternateurs).
Reste maintenant à savoir dans quel "domaine" d'envergure d'avion l'on se place !

Que la puissance TOTALE consommée puisse atteindre le MW, ne veut pas dire qu'il y a forcément qu'il n'y a qu'UN systéme de production "électrique".
Cela en serait d'ailleurs DANGEREUX en cas de probléme de génération électrique.
Il est plus que probabble que la "production" de trouve subdivisée en plusieurs sous ensemble de puissance moindre.
Cette production est absorbée par les diverses "commandes" et "consommateurs" électriques (au sens général). Donc à bord d'avion tu trouves toutes sortes
de "consommateurs" et certainement de "producteurs" divers et variés.

Cela n'a rien à voir avec la PUISSANCE développée par l'ensemble des réacteurs. (... je crois que les moteurs électrique et thermiques ont des masses assez proches non ? ....)


Bonne soirée

[jiherve]

Re
il est très difficile de trouver des chiffres, j'ai cependant trouver un papier plus général :http://adg.stanford.edu/aa241/struct...entweight.html
JR

[erff]

Bonjour,

Ici, tu trouveras peut-être ton bonheur :
http://www.iufmrese.cict.fr/concours...gExt2005.shtml
(regarde l'épreuve d'électrotech + les annexes)

[Qristoff]

La description et la spécification de la distribution électrique à bord d'un aéronef est décrit par le système ATA-24. Tu peux rechercher des informations sur le net en basant dessus.

[invite860936ec]

Bonsoir,
il y a aéronautique et aéronautique,
sur un cap10, il y a un alternateur de "peugeot 405" mais comme dit plus haut, sur un A380 les alternateurs pourrai fournir du "jus" à un hameau .
Tous est relatif comme disait l'autre.

[invite8d2ccb43]

Merci à vous pour les liens et les pistes données. Je vais orienter mes recherches avec ca.

Et juste pour être claire, quand je parlais d'UN système électrique, cela ne signifait pas qu'une seule machine électrique délivrait toute la puissance électrique. Il s'agissait juste d'un terme global, j'essaierai de mieux formuler à l'avenir

Et bien évidemment que cela dépend de l'envergure de l'avion, mais quelque soit l'envergure, les données m'intéresses puisqu'elle seront relatives à la puissance, dimensions et masses de l'avion.

En tout cas je vous remercie pour vos réponses rapides et vous souhaite une bonne fin de semaine !