DOMAINE TECHNIQUE

Le présent exposé concerne le domaine des turbomachines, en particulier des moteurs d’aéronef. Plus précisément, le présent exposé concerne la gestion de l’alimentation de charges électriques d’un moteur et/ou d’un aéronef.

ETAT DE LA TECHNIQUE

Un aéronef peut comprendre au moins un moteur et chacun du moteur et de l’aéronef peut comprendre des charges électriques et/ou des sources d’alimentation électrique. Un système électrique peut relier les charges, les sources et le moteur entre eux pour permettre des échanges électriques entre ces différents éléments. Les échanges électriques peuvent prendre la forme d’un signal continu et/ou alternatif. Le système électrique peut également comprendre des machines électriques à l’aide desquelles les charges sont alimentées, et ce par prélèvement mécanique sur le moteur. Les machines électriques généralement utilisées à cet égard sont pilotables, et ce afin de réguler en tension le système électrique. Toutefois, la masse et l’encombrement de telles machines électriques sont généralement très importants, et leur rendement est faible. D’un autre côté, des machines électriques moins volumineuses et moins massiques, et dont le rendement est plus élevé, sont disponibles. Mais de telles machines ne sont généralement pas pilotables pour réguler en tension le système électrique.

EXPOSE GENERAL

Un but de la divulgation est d’améliorer l’efficacité d’un moteur d’aéronef hybridé électriquement.

Il est à cet effet proposé, selon un aspect de la présente divulgation, un procédé de régulation de la tension d’un bus électrique d’un système électrique d’une turbomachine hybridée électriquement, le bus étant prévu pour transporter un courant alternatif, le procédé comprenant le contrôle d’un flux magnétique au sein d’une machine synchrone à aimants permanents du système électrique, la machine étant reliée au bus, le contrôle étant mis en oeuvre en fonction d’une tension mesurée sur le bus et d’une vitesse de rotation du rotor de la machine par rapport au stator de la machine par pilotage d’un onduleur du système électrique, l’onduleur étant relié au bus. Avantageusement, mais facultativement, le procédé exposé comprend l’une au moins des caractéristiques suivantes, prise seule ou dans une quelconque combinaison :

- il comprend en outre le contrôle de la puissance électrique injectée par la machine sur le bus en fonction de la vitesse de rotation du rotor de la machine par rapport au stator de la machine ;

- le contrôle, par pilotage de l’onduleur, de la puissance comprend une limitation de la puissance injectée par la machine sur le bus si la vitesse est inférieure à un premier seuil de vitesse et/ou si la vitesse est supérieure à un deuxième seuil de vitesse, le deuxième seuil de vitesse étant supérieur au premier seuil de vitesse ;

- il comprend en outre, si la puissance injectée par la machine sur le bus est limitée, le prélèvement d’une puissance électrique sur un autre bus du système électrique et l’injection de la puissance prélevée sur le bus, l’autre bus étant prévu pour transporter un courant continu et étant relié à l’onduleur, le prélèvement de puissance sur l’autre bus et l’injection de la puissance prélevée sur le bus étant mis en oeuvre par l’onduleur ;

- pour une vitesse de rotation du rotor de la machine par rapport au stator de la machine, si la tension mesurée est inférieure à une tension de référence, le contrôle comprend l’augmentation du flux magnétique au sein de la machine ;

- pour une vitesse de rotation du rotor de la machine par rapport au stator de la machine, si la tension mesurée est supérieure à une tension de référence, le contrôle comprend la diminution du flux magnétique au sein de la machine ;

- le contrôle est mis en oeuvre par pilotage d’un onduleur relié au bus ; et

- il comprend en outre le filtrage du courant alternatif généré par l’onduleur avant qu’il n’atteigne une charge reliée au bus.

Selon un autre aspect, il est proposé un système électrique comprenant : un bus électrique prévu pour transporter un courant alternatif ; un autre bus électrique prévu pour transporter un courant continu ; une machine synchrone à aimants permanents reliée au bus pour injecter ou prélever une puissance électrique sur le bus ; un onduleur relié à chacun des bus pour injecter ou prélever une puissance électrique sur chacun des bus ; et un dispositif de contrôle configuré pour piloter l’onduleur de sorte à mettre en oeuvre le procédé tel que précédemment décrit.

DESCRIPTION DES FIGURES D’autres caractéristiques, buts et avantages ressortiront de la description qui suit, qui est purement illustrative et non limitative, et qui doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels :

La figure 1 illustre un aéronef de façon schématique.

La figure 2 est une vue en coupe schématique d’un ensemble propulsif.

La figure 3 illustre schématiquement un système électrique.

La figure 4 illustre schématiquement une partie du système électrique illustré sur la figure 3.

La figure 5 illustre l’évolution de certaines grandeurs électriques au sein du système électrique en fonction de l’évolution d’une vitesse d’un corps rotatif d’un moteur auquel le système électrique est relié.

La figure 6 illustre l’évolution du niveau de puissance prélevé par le système électrique sur chaque des corps rotatifs d’un moteur auquel le système électrique est relié.

Sur l’ensemble des figures, les éléments similaires portent des références identiques.

DESCRIPTION DETAILLEE

Aéronef

La figure 1 illustre un aéronef 100 comprenant au moins un ensemble propulsif 1 , en l’espèce deux ensembles propulsifs 1. L’aéronef 100 représenté est un avion, civil ou militaire, mais pourrait être tout autre type d’aéronef 100, tel qu’un hélicoptère. Les ensembles propulsifs 1 sont rapportés et fixés sur l’avion 100, chacun sous une aile de l’avion 100, comme visible sur la figure 1. Ceci n’est toutefois pas limitatif, puisqu’au moins un ensemble propulsif 1 peut être également monté sur l’aile de l’avion ou encore à l’arrière de son fuselage.

L’aéronef 100 comprend également une pluralité de charges (ou récepteurs) électriques 400 représentées sur la figure 3. Chaque charge électrique 400 est un dispositif alimenté par de l’énergie électrique et pouvant être configuré pour transformer l’énergie électrique qui l’alimente en une autre forme d’énergie, comme par exemple de la chaleur ou de l’énergie mécanique. Des exemples non limitatifs de charges électriques 400 de l’aéronef 100 sont : un moteur électrique, un système de chauffage et/ou de climatisation, un compresseur, etc. Ces charges électriques 400 permettent notamment d’assurer un certain nombre de fonctionnalités, en vol comme au sol, telles que la pressurisation et/ou l’illumination de la cabine de l’aéronef 100, le fonctionnement du poste de pilotage, etc. Pour alimenter ces charges électriques 400 en énergie électrique, l’aéronef 100 comprend une pluralité de réseaux électriques, dont au moins un réseau à courant continu 44_DC et un réseau à courant alternatif 43_AC. Chaque réseau électrique 43_AC, 44_DC comprend typiquement un ensemble de conducteurs d’électricité, typiquement un ensemble de fil(s) ou barre(s) et/ou un assemblage de fil(s) et/ou une (ou plusieurs) piste(s) imprimée(s) et/ou quelque appareil qui sert à conduire l'électricité. Le réseau à courant continu 44_DC n’autorise la circulation d’énergie électrique que sous forme d’un signal continu, tandis que le réseau à courant alternatif 43_AC n’autorise la circulation d’énergie électrique que sous forme d’un signal alternatif.

L’énergie électrique consommée par les charges électriques 400 peut, au moins en partie, être produite par le moteur 2 de l’ensemble propulsif 1 , décrit plus en détails ci-après, et plus précisément par prélèvement mécanique sur des corps rotatifs BP, HP du moteur 2.

La figure 2 illustre un ensemble propulsif 1 s’étendant selon un axe longitudinal X-X, et comprenant un moteur 2, qui est une turbomachine, et une nacelle 3 entourant le moteur 2.

L’ensemble propulsif 1 est destiné à être monté sur un aéronef 100, par exemple de la manière illustrée sur la figure 1. A cet égard, l’ensemble propulsif 1 peut comprendre un mât (non représenté) destiné à relier l’ensemble propulsif 1 à une partie de l’aéronef 100.

Le moteur 2 illustré sur la figure 2 est un turboréacteur à double corps, double flux et entraînement direct de la soufflante 20. Ceci n’est toutefois pas limitatif puisque le moteur 2 peut comporter un nombre différent de corps et/ou de flux, et/ou être un autre type de turboréacteur, tel qu’un turboréacteur à entraînement de la soufflante via un réducteur, ou un turbopropulseur. De même, ce qui est décrit est applicable à tous types de turbomachine, c’est-à-dire de système permettant un transfert d’énergie entre une partie tournante et un fluide.

Sauf précision contraire, les termes « amont » et « aval » sont utilisés en référence à la direction globale d’écoulement d’air à travers l’ensemble propulsif 1 en fonctionnement. De même, une direction axiale correspond à la direction de l'axe longitudinal X-X et une direction radiale est une direction orthogonale à l’axe longitudinal X-X et coupant l’axe longitudinal X-X. Par ailleurs, un plan axial est un plan contenant l'axe longitudinal X-X et un plan radial est un plan orthogonal à l’axe longitudinal X-X. Une circonférence s’entend comme un cercle appartenant à un plan radial et dont le centre appartient à l’axe longitudinal X-X. Une direction tangentielle ou circonférentielle est une direction tangente à une circonférence : elle est orthogonale à l’axe longitudinal X-X mais ne passe pas par l’axe longitudinal X-X. Enfin, les adjectifs « intérieur » (ou « interne ») et « extérieur » (ou « externe ») sont utilisés en référence à une direction radiale de sorte que la partie intérieure d'un élément est, suivant une direction radiale, plus proche de l'axe longitudinal X-X que la partie extérieure du même élément.

Comme visible sur la figure 2, le moteur 2 comprend, de l’amont vers l’aval, une soufflante 20, une section de compression 22 comprenant un compresseur basse pression 220 et un compresseur haute pression 222, une chambre de combustion 24 et une section de détente 26 comprenant une turbine haute pression 262 et une turbine basse pression 260. Chacun du compresseur basse pression 220, du compresseur haute pression 222, de la turbine haute pression 262 et de la turbine basse pression 260 comprend une partie rotor et une partie stator, la partie rotor étant susceptible d’être entraînée en rotation par rapport à la partie stator autour de l’axe longitudinal X-X. La soufflante 20, la partie rotor du compresseur basse pression 220, et la partir rotor de la turbine basse pression 260 sont reliées entre elles par un arbre basse pression 280 s’étendant le long de l’axe longitudinal X-X, formant ainsi un corps basse pression (corps BP). La partie rotor du compresseur haute pression 222 et la partie rotor de la turbine haute pression 262 sont reliées entre elles par un arbre haute pression 282 s’étendant également le long de l’axe longitudinal X-X, autour de l’arbre basse pression 280, formant ainsi un corps haute pression (corps HP). Comme visible sur la figure 2, la section de compression 22, la chambre de combustion 24 et la section de détente 26 sont entourés par un carter moteur 23, auxquels sont reliés les parties stator du compresseur basse pression 220, du compresseur haute pression 222, de la turbine haute pression 262 et de la turbine basse pression 260, tandis que la soufflante 20 est entourée par un carter de soufflante 25. Le carter moteur 23 et le carter de soufflante 25 sont reliés entre eux par des bras 27 profilés s’étendant radialement et formant des redresseurs (ou OGV pour « Outlet Guide Vanes » dans la terminologie anglo-saxonne), lesquels sont répartis de manière circonférentielle tout autour de l’axe longitudinal X-X. Àu moins certains de ces bras 27 peuvent être prévus structuraux. L’axe longitudinal X-X définit l’axe de rotation pour la soufflante 20, les parties rotor de la section de compression 22 et les parties rotor de la section de détente 26, autrement dit pour le corps BP et le corps HP, lesquels sont chacun susceptibles d’être entraînés en rotation autour de l’axe longitudinal X-X par rapport au carter moteur 23 et au carter de soufflante 25.

La nacelle 3 s’étend radialement à l’extérieur du moteur 2, tout autour de l’axe longitudinal X-X, de sorte à entourer à la fois le carter de soufflante 25 et le carter moteur 23, et à définir, avec une partie aval du carter moteur 23, une partie aval d’une veine secondaire B, la partie amont de la veine secondaire B étant définie par le carter de soufflante 25 et une partie amont du carter moteur 23. La partie amont de la nacelle 3 définit en outre une entrée d’air 29 par laquelle la soufflante 20 aspire le flux d’air circulant à travers l’ensemble propulsif 1. La nacelle 3 est solidaire du carter de soufflante 25 et rapportée et fixée à l’aéronef 100 au moyen du mât.

Le moteur 2 peut également comprendre au moins un boîtier d’accessoires (non représenté), appelé ÀGB (pour « Accessory gear box » dans la terminologie anglo-saxonne), typiquement logé dans une cavité ménagée au sein de la nacelle 3. Le boîtier d’accessoires comprend un ensemble d’engrenages permettant d’entraîner en rotation une pluralité d’arbres autour de leur propre axe, des accessoires étant montés sur ces arbres pour tirer de leur rotation une puissance mécanique utile. L’ensemble d’engrenages est lui-même entraîné à l’aide d’un arbre de prise de mouvement (ou RDS pour « Radial Drive Shaft » dans la terminologie anglo- saxonne) reliant, éventuellement par l’intermédiaire d’un boîtier de transfert (non représenté), le boîtier d’accessoires à l’un au moins parmi le corps haute pression HP et le corps basse pression BP, typiquement en étant engrené avec l’un au moins parmi l’arbre haute pression 282 et l’arbre basse pression 280. À cet égard, l’arbre de prise de mouvement peut s’étendre à l’intérieur d’une cavité longitudinale ménagée au sein de l’un des bras 27. De cette manière, une puissance mécanique est susceptible d’être prélevée sur l’un au moins parmi le corps haute pression HP et le corps basse pression BP pour être délivrée à l’un au moins des accessoires par l’intermédiaire du boîtier d’accessoires.

Le moteur 2 peut, lui aussi, comprendre une pluralité de charges électriques 400, telles qu’un démarreur, des géométries variables ou des systèmes de dégivrage, lesquelles doivent également être alimentées en énergie électrique. L’alimentation d’au moins certaines de ces charges électriques 400 peut être sous la forme d’un signal continu, typiquement une tension continue, et/ou alternatif, typiquement une tension alternative.

En fonctionnement, la soufflante 20 aspire un flux d’air dont une portion, circulant au sein d’une veine primaire A, est, successivement, comprimée au sein de la section de compression 22, enflammée au sein de la chambre de combustion 24 et détendue au sein de la section de détente 26 avant d’être éjectée hors du moteur 2. La veine primaire A traverse le carter moteur 23 de part en part. Une autre portion du flux d’air circule au sein de la veine secondaire B qui prend une fourme annulaire allongée entourant le carter moteur 23, l’air aspiré par la soufflante 20 étant redressé par les redresseurs puis éjecté hors de l’ensemble propulsif 1. De cette manière, l’ensemble propulsif 1 génère une poussée. Cette poussée peut, par exemple, être mise au profit de l’aéronef 100 sur lequel l’ensemble propulsif 1 est rapporté et fixé.

Système électrique La figure 3 illustre un système électrique 4 distribué entre l’ensemble propulsif 1 et l’aéronef 100 pour l’alimentation en énergie électrique des charges électriques 400 du moteur 2 et/ou de l’aéronef 100, typiquement au moyen du réseau à courant continu 44_DC et du réseau à courant alternatif 43_AC. Le système électrique 4 permet notamment de réaliser l’interface entre les corps rotatifs BP, HP du moteur 2 et le réseau électrique de l’aéronef 100. Le système électrique 4 est notamment configuré pour répondre aux besoins en puissance électrique des charges 400 de l’aéronef 100 et/ou du moteur 2 par prélèvement mécanique sur le moteur 2, pour assister le démarrage et/ou le fonctionnement en vol du moteur 2 à l’aide de sources électriques 401 , 402 de l’aéronef 100 et/ou du moteur 2, mais aussi pour participer au transfert de puissance entre les corps rotatifs BP, HP du moteur 2. En d’autres termes, le moteur 2 est hybridé électriquement. Il convient en outre de noter que, lorsque l’aéronef 100 est équipé de deux moteurs 2, cet aéronef 100 peut comprendre un système électrique 4 par moteur 2. Le cas échéant, chaque système électrique 4 peut être relié à un réseau à courant alternatif 43_AC et/ou un réseau à courant continu 44_DC qui est distinct, ou non, de l’autre système électrique 4. Ceci permet avantageusement de bénéficier d’une redondance entre les systèmes électriques 4 de chacun des moteurs 2.

Le système électrique 4 comprend un premier bus 411_AC électrique, ou premier bus 411_AC d’alimentation électrique, relié au réseau à courant alternatif 43_AC pour permettre un transfert d’une puissance électrique du premier bus 411_AC vers le réseau à courant alternatif 43_AC. Le premier bus 411_AC est donc configuré pour autoriser une circulation d’énergie électrique sous forme d’un signal alternatif. Le système électrique 4 comprend en outre un deuxième bus 412_DC électrique, ou deuxième bus 412_AC d’alimentation électrique, relié au réseau à courant continu 44_DC pour permettre un transfert d’une puissance électrique du deuxième bus 412_DC vers le réseau à courant continu 44_DC. Le deuxième bus 412_DC est donc configuré pour autoriser une circulation d’énergie électrique sous forme d’un signal continu. Chacun du premier bus 411_AC et du deuxième bus 412_DC comprend typiquement un ensemble de conducteurs d’électricité, typiquement un ensemble de fil(s) ou barre(s) et/ou un assemblage de fil(s) et/ou une (ou plusieurs) piste(s) imprimée(s) et/ou quelque appareil qui sert à conduire l'électricité. Les charges électriques 400 de l’aéronef 100 et/ou du moteur 2 peuvent également être reliées à l’un au moins du premier bus 411_AC et du deuxième bus 412_DC pour en retirer l’énergie électrique nécessaire à leur fonctionnement.

Le système électrique 4 comprend en outre plusieurs sources électriques 401 , 402 qui sont des éléments configurés pour fournir une puissance électrique. Les sources électriques 401 , 402 peuvent être un générateur de courant alternatif 401 , 402 et/ou une source de courant continu (non représentée). La source de courant continu peut être utilisée alternativement ou en complément du générateur de courant alternatif 402 relié au deuxième bus 412_DC, notamment lorsque la puissance générée par l’un au moins des générateurs de courant alternatif 401 , 402 est trop faible pour répondre aux besoins des charges électriques 400. La source de courant continu peut comprendre une batterie, un supercondensateur, une génératrice à courant continu et/ou une pile à combustible. Les générateurs de courant alternatif 401 , 402 et la source de courant continu peuvent appartenir au moteur 2, c’est- à-dire être pilotés en même temps que le moteur 2, voire être pilotés par le moteur 2. Dans ce cas ce sont des sources électriques 401, 402 du moteur 2. Du reste, la source de courant continu n’est pas nécessairement localisée dans le moteur 2 et peut, par exemple, être logée dans le mât permettant de fixer le moteur 2 à l’aéronef 100. Alternativement, la source de courant continu appartient à l’aéronef 100, c’est-à-dire qu’elle est pilotée en même temps que l’aéronef 100.

Un premier générateur électrique 401 est relié au premier bus 411_AC pour injecter ou prélever une puissance électrique sur le premier bus 411_AC. Le premier générateur électrique 401 est, par ailleurs, relié à un premier corps rotatif du moteur 2, par exemple le corps HP, pour permettre un échange de puissance mécanique et/ou électrique entre le corps rotatif HP et le premier générateur électrique 401. De plus, un deuxième générateur électrique 402 est relié à un deuxième corps rotatif du moteur 2, par exemple le corps BP, pour permettre un échange de puissance mécanique et/ou électrique entre le deuxième corps rotatif BP et le deuxième générateur électrique 402. Chacun du premier générateur électrique 401 et du deuxième générateur électrique 402 peut donc fonctionner comme moteur électrique, lorsqu’il prélève de la puissance électrique sur le premier bus 411_AC et/ou le deuxième bus 412_DC pour transmettre une puissance mécanique au corps rotatif HP, BP auquel il est relié. En outre, chacun du premier générateur électrique 401 et du deuxième générateur électrique 402 peut fonctionner comme générateur électrique, lorsqu’il injecte une puissance électrique sur le premier bus 411_AC et/ou sur le deuxième bus 412_DC qu’il a transformé d’une puissance mécanique extraite sur le corps rotatif HP, BP auquel il est relié.

Chacun du premier générateur électrique 401 et du deuxième générateur électrique 402 peut typiquement être une machine synchrone à rotor bobiné, comprenant typiquement trois étages, appelée VFG (pour « Variable Frequency Generator » dans la terminologie anglo-saxonne), entraînée par l’un au moins parmi l’arbre haute pression 282 et l’arbre basse pression 280 du moteur 2, typiquement par l’intermédiaire du boîtier d’accessoires. Une telle machine présente notamment l’avantage de pouvoir être pilotée pour réguler la tension du bus 411_AC, 412_DC auquel elle est reliée. Ceci n’est toutefois pas limitatif puisque d’autres types de machines sont envisageables, telles que des machines asynchrones (ou « Induction machine » dans la terminologie anglo-saxonne) ou à réluctance variable. Toutefois ces machines peuvent être améliorées, notamment en termes de masse, d’encombrement et de rendement. C’est la raison pour laquelle, de manière préférée, le premier générateur électrique 401 est une machine synchrone à aimants permanents, appelées PMSM (pour « Permanent-Magnet Synchronous Machine Drives » dans la terminologie anglo-saxonne), laquelle présente l’avantage d’un meilleur rendement et d’une masse plus réduite, ce qui améliore la durée de vie et l’efficacité du moteur 2. La machine PMSM peut être à pôles lisses ou à pôles saillants, une machine à pôles saillants facilitant le contrôle du flux magnétique au sein de la machine, l’inductance de la machine sur l’axe d étant supérieure à l’inductance sur l’axe q, lesquels axes seront décrits plus en détails ci-après. Le deuxième générateur électrique 402 peut, quant à lui être de type VFG ou de type PMSM ou même une machine asynchrone. Une machine PMSM, comme toute machine électrique, comprend un rotor et un stator (non représentés), le rotor étant entraîné en rotation par rapport au stator, le rotor étant avantageusement entraîné par l’arbre haute pression 282 du moteur 2, typiquement par l’intermédiaire du boîtier d’accessoires.

La figure 3 illustre également que le système électrique 4 comprend un premier onduleur

421 , lequel est relié à la fois au premier bus 411_AC, pour injecter ou prélever une puissance électrique sur le premier bus 411_AC, et au deuxième bus 412_DC, pour injecter ou prélever une puissance électrique sur le deuxième bus 412_DC. Le premier onduleur 421 permet à une partie de la puissance électrique générée par le premier générateur électrique 401 d’être transférée du premier bus 411_AC vers le deuxième bus 412_DC. Le premier onduleur 421 permet également de transférer de la puissance électrique depuis le deuxième bus 412_DC vers le premier bus 411_AC pour fournir de la puissance électrique au premier générateur électrique 401 et/ou pour compléter la puissance électrique injectée par le premier générateur électrique 401 sur le premier bus 411_AC si les besoins des charges 400 électriques reliées au premier bus 411_AC l’exigent. Le premier générateur électrique 401 peut ainsi transformer cette puissance électrique reçue du deuxième bus 412_DC en puissance mécanique au profit du corps rotatif HP auquel il est relié. Ceci peut typiquement s’opérer lors du démarrage du moteur 2 ou lors d’une phase d’assistance du moteur 2.

La figure 3 illustre en outre que le système électrique 4 comprend un deuxième onduleur

422, lequel est relié à la fois au deuxième générateur électrique 402 pour permettre un échange de puissance électrique entre le deuxième générateur électrique 402 et le deuxième onduleur 422, et au deuxième bus 412_DC pour injecter ou prélever une puissance électrique sur le deuxième bus 412_DC. Le deuxième onduleur 422 permet ainsi d’injecter ou de prélever une puissance mécanique au niveau du corps rotatif BP auquel le deuxième générateur électrique 402 est relié.

Les onduleurs 421, 422 peuvent être de tout type : onduleur 2 niveaux, onduleur multiniveaux, onduleur à quatre bras, onduleur entrelacé, onduleur de type Y-BB, onduleur comprenant un transformateur de neutre, etc. Les onduleurs 421 , 422 sont en outre configurées pour transformer un signal, par exemple une tension, qui est alternatif en un signal qui est continu. De cette manière, les onduleurs 421 , 422 assurent également que la puissance électrique produite ou reçue par les générateurs électriques 401 , 402, qui est sous forme d’un signal alternatif, puisse, le cas échéant, circuler sur le deuxième bus 412_DC.

La figure 3 illustre également la présence d’un filtre 430, positionné entre le premier onduleur 421 et le premier bus 411_AC. Le filtre 430 met en oeuvre le filtrage du courant alternatif généré par le premier onduleur 421 avant qu’il n’atteigne une charge 400 reliée au premier bus 411_AC. Ceci permet de respecter les contraintes de qualité du réseau à courant alternatif 43_AC. A cet égard, le filtre 430 peut également être positionné entre le premier bus 411_AC et la charge 400. Alternativement, un premier filtre 430 peut être positionné entre le premier onduleur 421 et le premier bus 411_AC, et un deuxième filtre 430 être positionné entre le premier bus 411_AC et la charge 400. Alternativement à l’utilisation d’un filtre, il est possible d’utiliser une machine PSM du type multi étoiles pour le premier générateur électrique 401. Une telle machine nécessite cependant que les bobinages ne soient pas magnétiquement indépendants car il faut que le premier onduleur

421 soit toujours capable de contrôler le flux magnétique pour toutes les phases du premier générateur électrique 401. Par ailleurs une telle machine peut être surdimensionnée. Une autre alternative à l’utilisation d’un filtre peut être l’utilisation de deux stators au sein du premier générateur électrique 401 , un interne au rotor et un second externe, un des deux stators étant utilisé pour le contrôle du flux magnétique au sein du premier générateur électrique 401.

La figure 4 illustre une partie du système électrique 4 de manière plus détaillée.

Comme visible sur la figure 4, chacun du premier onduleur 421 et du deuxième onduleur

422 comprend un dispositif de contrôle 4210, 4220, tandis que le système électrique 4 comprend un contrôleur (non représenté) configuré pour transmettre des informations aux dispositifs de contrôle 4210, 4220 qui sont utiles au pilotage des onduleurs 421, 422. Le contrôleur peut par exemple être tout ou partie du système réalisant l’interface entre le cockpit de l’aéronef 100 et le moteur 2 (ou FADEC ou « Full Authority Digital Engine Control », dans la terminologie anglo-saxonne), typiquement être l’unité de commande du moteur 2, (ou ECU pour « Electronic Control Unit » dans la terminologie anglo-saxonne), laquelle est intégrée au FÀDEC. Chacun des dispositifs de contrôle 4210, 4220 est muni d’au moins un processeur (non représenté) configuré pour mettre en oeuvre au moins un aspect d’au moins une des variantes du procédé de contrôle du système électrique 4 décrit plus en détails ci-après. Les processeurs sont adaptés pour lire un support lisible par ordinateur comprenant des instructions qui, lorsqu’elles sont exécutées par un ordinateur tel que le processeur, conduisent celui-ci à mettre en oeuvre l’au moins un aspect de l’au moins une des variantes du procédé de contrôle. Le support lisible par ordinateur et/ou les des dispositifs de contrôle 4210, 4220 sont configurés pour charger, typiquement au sein d’une mémoire, un programme d’ordinateur comprenant des instructions qui, lorsque le programme est exécuté par un ordinateur tel que le processeur, conduisent celui-ci à mettre en oeuvre l’au moins un aspect de l’au moins une des variantes du procédé de contrôle. À cet égard, les dispositifs de contrôle 4210, 4220 peuvent, chacun, comprendre une mémoire (non représentée).

Les dispositifs de contrôle 4210, 4220 sont, chacun, configurés pour recevoir un signal V_DC, V_AC représentatif d’une mesure d’une tension du (ou des) bus 411_AC, 412_DC auquel leur onduleur 421 , 422 est relié. Pour ce faire, chaque dispositif de contrôle 4210, 4220 peut être relié au(x) bus 411_AC, 412_DC ou à un capteur de tension relié au(x) bus 411_AC, 412_DC, et recevoir du bus 411_AC, 412_DC (ou de ce capteur) le signal V_DC, V_AC. Ce signal V_DC, V_AC peut être reçu par l’intermédiaire d’une liaison physique ou sans fil.

Ce signal V_DC, V_AC représente notamment l’évolution des besoins en puissance de la part des charges 400 reliées au bus 411_AC, 412_DC. Typiquement, lorsqu’une charge 400 requiert soudainement de pouvoir prélever sur le bus 411_AC, 412_DC une puissance importante, du fait du temps de réponse du système électrique 4 pour fournir au bus 411_AC, 412_DC la puissance nécessaire pour compenser la puissance prélevée, la tension du bus 411_AC, 412_DC va brutalement chuter, et cette chute sera remontée au dispositif de contrôle 4210, 4220, par l’intermédiaire du signal V_DC, V_AC. De la même manière, lorsqu’une charge 400 se déleste brusquement d’une puissance importante sur le bus 411_AC, 412_DC, du fait du temps de réponse du système électrique 4 pour soutirer au bus 411_AC, 412_DC la puissance nécessaire en vue de compenser ce délestage, la tension du bus 411_AC, 412_DC va brutalement augmenter, et cette augmentation sera remontée au dispositif de contrôle 4210, 4220, par l’intermédiaire du signal V_DC, V_AC. De ce fait, le signal V_DC, V_AC est typiquement un signal temporel, c’est-à-dire fournissant (ou représentant) l’évolution de la tension du bus 411_AC, 412_DC en fonction du temps. De nombreuses charges 400, notamment les charges 400 dites « actives », peuvent présenter ce type de comportement dynamique, lequel peut d’ailleurs varier au cours des différentes phases de vol.

En outre, les dispositifs de contrôle 4210, 4220 sont, chacun, configurés pour recevoir un signal Vrot représentatif d’une mesure d’une vitesse de rotation du rotor du générateur électrique 401, 402 auquel leur onduleur 421 , 422 est relié, par rapport au stator de ce générateur électrique 401 , 402. Tout comme pour la tension des bus 411_AC, 412_DC, cette réception peut être mise en oeuvre à l’aide d’un capteur (non représenté) agencé au sein de chacun des générateurs électriques 401 , 402, ou directement par liaison entre le dispositif de contrôle 4210, 4220 et le générateur électrique 401 , 402, le signal pouvant être transmis par l’intermédiaire d’une liaison physique ou sans fil. Alternativement, la vitesse de rotation du générateur électrique 401, 402 peut être déterminée, typiquement au sein des dispositifs de contrôle 4210, 4220, à partir de la position du rotor du générateur électrique 401 , 402 par rapport au stator du générateur électrique 401 , 402, de la tension du bus 411_AC, 412_DC auquel le générateur électrique 401 , 402 est relié et de l’intensité du courant circulant entre le générateur électrique 401 , 402 et le bus 411_AC, 412_DC.

Par ailleurs, le dispositif de contrôle 4210 du premier onduleur 421 est configuré pour recevoir un signal l_AC représentatif d’une mesure d’une intensité du courant alternatif circulant entre le premier générateur électrique 401 et le premier bus 411_AC. Tout comme pour la tension des bus 411_AC, 412_DC, cette réception peut être mise en oeuvre à l’aide d’un capteur (non représenté) agencé sur le circuit reliant le premier générateur électrique 401 et le premier bus 411_AC, ou directement par liaison avec ce circuit, le signal pouvant être transmis par l’intermédiaire d’une liaison physique ou sans fil. Le dispositif de contrôle 4220, bien que cela ne soit pas illustré sur la figure 4, peut, de la même manière, recevoir un signal représentatif d’une mesure d’une intensité du courant continu circulant entre le deuxième générateur électrique 402 et le deuxième bus 412_DC.

En outre, le dispositif de contrôle 4210 du premier onduleur 421 est configuré pour transformer le signal l_AC représentatif d’une mesure d’une intensité du courant alternatif circulant entre le premier générateur électrique 401 et le premier bus 411_AC, lequel est triphasé, en un signal Id exprimé sur l’axe d et un signal Iq exprimé sur l’axe q, par décomposition par transformée directe-quadrature-zéro, comme décrit plus en détails ci- après.

En fonctionnement, il est nécessaire d’assurer différentes régulations du système électrique 4. La régulation en puissance du premier bus 411_AC et/ou du deuxième bus 412_DC permet d’assurer que la puissance électrique transmise au premier bus 411_AC et/ou au deuxième bus 412_DC par le premier générateur électrique 401 et/ou le deuxième générateur électrique 402 est suffisante pour répondre à la demande des charges 400 électriques de l’aéronef 100 et/ou du moteur 2 sur le réseau à courant alternatif 43_AC et/ou sur le réseau à courant continu 44_DC.

La régulation en tension de chacun des bus 411_AC, 412_DC est critique. En effet, l’évolution temporelle de la tension électrique au sein d’un bus 411_AC, 412_DC, lors du fonctionnement du système électrique 4, si elle peut ponctuellement varier autour d’une valeur nominale donnée, doit pour autant demeurer au sein de limites d’un gabarit, ce qui est la garantie que l’ensemble des éléments qui sont connectés aux bus 411_AC, 412_DC fonctionne correctement. Le gabarit définit, en fait, les limites supérieures et inférieures d’excursion de la tension, en fonction du temps, lors du fonctionnement du système électrique 4. Le gabarit peut comprendre des limites définies pour des conditions de fonctionnement normales et/ou anormales, lesquelles limites entourent, de manière symétrique ou non, un niveau de tension électrique nominal du bus 411_AC, 412_DC. Dans un diagramme (non représenté) fournissant l’évolution de la tension électrique en fonction du temps, une limite d’un gabarit est typiquement représentée comme une ligne, brisée ou non. De préférence, même si la limite ne définit par une valeur de tension électrique constante dans un premier temps, notamment pendant le temps caractéristique de mise en fonctionnement (ou démarrage) du système électrique 4 ou encore pendant le temps d’établissement d’un régime permanent en cas de transitoire de puissance, il est commun que la limite définisse ensuite une valeur de tension électrique constante, et ce afin de garantir la stabilité de fonctionnement du bus 411_AC, 412_DC et, partant, du système électrique 4. Un tel gabarit peut, par exemple, être défini dans une norme relative à la qualité du système électrique 4 et/ou du réseau à courant continu, mais aussi être défini par un cahier des charges d’un véhicule type aéronef auquel le système électrique 4 est raccordé, typiquement les exigences du fabricant de l’aéronef 100 et/ou du moteur 2 au sein duquel le système électrique 4 est intégré. C’est pourquoi, le dispositif de contrôle 4210 du premier onduleur 421 est configuré pour recevoir, typiquement du contrôleur général, une tension de référence Vref_AC associée au gabarit du premier bus 411_AC. Il en est de même avec dispositif de contrôle 4220 du dispositif de contrôle du deuxième onduleur 4220, avec une tension de référence Vref_DC associée au gabarit du deuxième bus 412_DC.

D’autre part, la régulation en tension des bus 411_AC, 412_DC permet de répondre aux demandes en puissance de la part des charges 400 reliées aux bus 411_AC, 412_DC. Typiquement, lorsque la quantité de puissance prélevée par au moins une charge 400 sur un bus 411_AC, 412_DC est supérieure à la quantité de puissance injectée sur le bus 411_AC, 412_DC, la tension du bus 411_AC, 412_DC diminue significativement. Inversement, lorsque la quantité de puissance injectée sur le bus 411_AC, 412_DC est supérieure à la quantité de puissance prélevée sur le bus 411_AC, 412_DC par au moins une charge 400, la tension du bus 411_AC, 412_DC augmente. Ainsi, réguler la tension du bus 411_AC, 412_DC permet, outre d’assurer la sécurité du système électrique 4, de répondre aux besoins en puissance des charges 400. En d’autres termes, chacun des éléments reliés aux bus 411_AC, 412_DC est configuré pour adapter en permanence la puissance qu’il injecte ou prélève sur le bus 411_AC, 412_DC, selon la tension du bus 411_AC, 412_DC, de sorte à répondre exactement aux besoins en puissance des charges reliées au bus 411_AC, 412_DC.

La régulation en tension des bus 411_AC, 412_DC est mise en oeuvre par le pilotage des onduleurs 410, 420, le pilotage étant mis en oeuvre par les dispositifs de contrôle 412, 422 pour maintenir la tension des bus 411_AC, 412_DC dans les gabarits permettant un fonctionnement stable du système électrique 4.

Pour ce faire, chacun des onduleurs 410, 420 reçoit du dispositif de contrôle 412, 422 un signal de commande CTRL qui lui est propre, et à partir de laquelle l’onduleur 410, 420 régule en tension le bus 411_AC, 412_DC auquel il est relié, typiquement en contrôlant le générateur électrique 401 , 402 relié au bus 411_AC, 412_DC. La combinaison des régulations en tension de chaque onduleur 410, 420 permet ainsi de suivre en permanence les besoins en puissance des charges 400.

Procédé de contrôle

De manière générale, le contrôle d’une machine PMSM, telle que le premier générateur 401 électrique, peut être mis en oeuvre par un onduleur auquel la machine PMSM est reliée. L’onduleur est alors piloté pour commander la machine PMSM dans un mode moteur, en couple ou en vitesse, ou dans un mode générateur, en tension. A cet égard, le contrôle peut s’appuyer sur une décomposition par transformée directe-quadrature-zéro (ou « dqo », qui est basée sur une transformée de Park) des grandeurs électriques (tension, puissance, intensité) auxquelles la machine PMSM est exposée, lesquelles grandeurs sont sous forme de signal alternatif triphasé. Cette décomposition est mise en oeuvre grâce à un modèle diphasé et peut être réalisée par le dispositif de contrôle de l’onduleur. Dans le repère d’arrivée de cette décomposition, lequel est fixé au rotor de la machine, dans la mesure où la machine PMSM est synchrone, les courants sont sous forme d’un signal continu, ce qui simplifie la commande. En outre, la décomposition dqo présente l’avantage de conserver les valeurs de puissance. Un tel repère d’arrivée comprend deux axes : l’axe q, dans lequel les grandeurs électriques exprimées, et notamment le courant, représentent au premier ordre le couple électromagnétique de la machine PMSM, et l’axe d, dans lequel les grandeurs électriques exprimées, et notamment le courant, représentent le flux magnétique circulant au sein de la machine PMSM. Les grandeurs électriques exprimées sur l’axe q sont généralement utilisées pour la commande en mode moteur ou en mode générateur, les grandeurs électriques exprimées sur l’axe d n’étant utilisées que pour contrôler le flux magnétique, ce qui peut notamment s’avérer utile à haute vitesse de rotation de la machine PMSM et/ou à des tensions basses du bus auquel la machine PMSM est reliée. Dans ce cas, en effet, il convient de diminuer la quantité de flux magnétique circulant au sein de la machine PMSM, dans la mesure où la tension sur le bus auquel la machine PMSM est reliée est une grandeur proportionnelle au produit du flux magnétique circulant au sein de la machine PMSM et de la vitesse de rotation du rotor de la machine PMSM par rapport au stator de la machine PMSM. Les grandeurs électriques exprimées sur l’axe q et l’axe d sont, dans tous les cas, utilisées pour générer un signal de commande de l’onduleur relié à la machine PMSM. Toutefois, de telles stratégies de contrôle sont usuellement mise en oeuvre pour une machine PMSM reliée à un bus à courant continu par le bais d’un onduleur.

Sur la figure 4, toutefois, le premier générateur 401 électrique et le premier onduleur 421 sont, chacun, reliés au premier bus 411_AC, qui est à courant alternatif.

C’est pourquoi, le procédé de contrôle exposé vise à contrôler le flux magnétique au sein du premier générateur 401 électrique, typiquement à l’aide du courant Id exprimé sur l’axe d, pour réguler la tension du premier bus 411_AC, la régulation en tension du deuxième bus 412_DC, qui est à courant continu, étant mise en oeuvre à l’aide du courant Iq exprimé sur l’axe q.

Le procédé de contrôle exposé est avantageusement mis en oeuvre par le pilotage du premier onduleur 421 , c’est-à-dire que c’est le dispositif de contrôle 4210 du premier onduleur 421 qui met en oeuvre le procédé de contrôle, puisque le premier onduleur 421 est relié à la fois au premier générateur 401 électrique et au premier bus 411_AC. Pour ce faire, un signal de commande CTRL est avantageusement généré par le dispositif de contrôle 4210 suite aux étapes exposées ci-après, lequel signal de commande CTRL est transmis au premier onduleur 421.

Plus précisément, le procédé de contrôle comprend le contrôle d’un flux magnétique au sein du premier générateur 401 électrique, qui est une machine synchrone à aimants permanents, lequel est relié au premier bus 411_AC, qui est prévu pour transporter un courant alternatif, ce contrôle étant mis en oeuvre en fonction d’une tension mesurée sur le premier bus 411_AC et d’une vitesse de rotation du rotor du premier générateur 401 électrique par rapport au stator du premier générateur 401 électrique. La tension mesurée sur le premier bus 411_AC est typiquement déterminée par l’intermédiaire du signal V_AC représentatif d’une mesure d’une tension du premier bus 411_AC, tandis que la vitesse de rotation est typiquement déterminée par l’intermédiaire du signal Vrot représentatif d’une mesure d’une vitesse de rotation du rotor du premier générateur 401 électrique par rapport au premier générateur 401 électrique et/ou de la position du rotor du premier générateur électrique 401 par rapport au stator du premier générateur électrique 401 , de la tension du premier bus 411_AC et de l’intensité du courant circulant entre le premier générateur électrique 401 et le premier bus 411_AC.

Plus précisément, pour une vitesse de rotation donnée du premier générateur 401 électrique, si la tension mesurée est inférieure à une tension de référence Vref_AC (i.e., la tension du premier bus 411_AC chute, par exemple lorsqu’une charge 400 requiert soudainement de pouvoir prélever sur le premier bus 411_AC une puissance importante), laquelle tension de référence Vref_AC étant typiquement celle reçue du contrôleur général et associée au gabarit du premier bus 411_AC, le contrôle comprend l’augmentation du flux magnétique (ou fluxage) au sein du premier générateur 401 électrique, par exemple par génération d’une consigne ld_ref entraînant une modification du courant Id exprimé sur l’axe d. De la même manière, si la tension mesurée est supérieure à la tension de référence Vref_AC (i.e., la tension du premier bus 411_AC augmente, par exemple lorsqu’une charge

400 se déleste brusquement d’une puissance importante sur le premier bus 411_AC une puissance importante), le contrôle comprend la diminution du flux magnétique (ou défluxage) au sein du premier générateur 401 électrique, là encore en adaptant la consigne ld_ref en conséquence. Pour générer la consigne ld_ref, le signal V_AC est comparé à la tension de référence Vref_AC. Pour modifier le courant Id, la consigne ld_ref est comparée à la valeur réelle de courant Id exprimé sur l’axe d, laquelle valeur réelle est obtenue par transformée dqo du signal l_AC, comme déjà décrit, et, en cas de différence, le signal de commande CTRL est adapté en conséquence.

De la même manière, comme visible sur la figure 4, une partie de la régulation en tension du deuxième bus 412_DC peut être mise en oeuvre par sollicitation du premier générateur

401 électrique, la puissance électrique générée par le premier générateur 401 électrique pour mettre en oeuvre cette régulation en tension étant extraite par le premier onduleur 421 du premier bus 411_AC, pour être injectée par le premier onduleur 421 sur le deuxième bus 412_DC. Cette régulation en tension du deuxième bus 412_DC est notamment mise en oeuvre lorsque la régulation en tension du premier bus 411_AC ne nécessite pas toute la puissance que le premier générateur 401 est capable d’injecter sur le premier bus 411_AC. Ceci permet, dans certains cas, de maîtriser le partage de puissance entre le corps HP et le corps BP. Pour ce faire, le dispositif de contrôle 4210 met en oeuvre une comparaison d’une tension mesurée sur le deuxième bus 412_AC, typiquement déterminée par l’intermédiaire du signal V_DC, et de la tension de référence Vref_DC. Suivant le résultat de cette comparaison, une consigne lq_ref est générée pour modifier le courant Iq exprimé sur l’axe q à partir de la valeur réelle de courant Iq exprimé sur l’axe d, laquelle valeur réelle est obtenue par transformée dqo du signal l_AC, comme déjà décrit, et, en cas de différence, le signal de commande CTRL est adapté en conséquence.

La figure 5 illustre le comportement du système électrique 4 électrique, selon une plage de fonctionnement en vitesse de rotation du premier générateur 401 , résultant de la mise en oeuvre du procédé de contrôle pour maintenir la tension sur le premier bus 411_AC égale à la tension de référence Vref_AC. Il convient de noter que les courbes illustrées sur la figure 5 sont tracées pour un courant machine maximal, ce qui permet de définir la puissance maximale susceptible d’être délivré aux charges électriques 400 par le premier générateur 401 électrique. Pour un courant machine plus faible, la forme des courbes illustrées sur la figure 5 pourrait légèrement varier, notamment en ce qui concerne les valeurs de vitesse minimale Vrot_min, de vitesse de référence Vrot_ref et de seuils de vitesse Vrot_1 , Vrot_2, mais la logique de fluxage et/ou de défluxage demeurerait la même.

Sur la figure 5, est illustré l’évolution du courant Id exprimé sur l’axe d qui permet de réguler la tension du premier bus 411_AC afin de maintenir la tension sur le premier bus 411_AC égale à la tension de référence Vref_AC, suivant la vitesse de rotation du premier générateur 401 électrique. L’évolution du courant Id exprimé sur l’axe d résulte de l’action du premier onduleur 421 pilotée par le signal de commande CTRL généré par le dispositif de contrôle 4210 du premier onduleur 421 à partir du signal Vrot et du signal V_AC.

Sur la figure 5 est également illustrée l’évolution du courant Iq exprimé sur l’axe q pour la régulation en puissance du premier bus 411_AC. Pour chaque valeur du courant Id exprimé sur l’axe d, le dispositif de contrôle 4210 ajuste le courant Iq exprimé sur l’axe q de sorte à obtenir la puissance maximale susceptible d’être délivrée aux charges 400 électriques, c’est-à-dire à garantir que le premier générateur électrique 401 reste dans ses limites de fonctionnement, notamment en termes de limites thermiques. Une relation quadratique relie en effet les valeurs du courant Id exprimé sur l’axe d et du courant Iq exprimé sur l’axe q pour garantir que le premier générateur électrique 401 ne surchauffe pas.

La figure 5 illustre qu’il existe trois plages de fonctionnement selon la vitesse de rotation du rotor du premier générateur 401 électrique par rapport au stator du premier générateur 401 électrique. À des vitesses de rotation inférieures à une vitesse minimale Vrot_min, la régulation en tension du premier bus 411_AC ne peut être mise en oeuvre par sollicitation du premier générateur 401 électrique, dans la mesure où, à des vitesses aussi faibles, le courant Id exprimé sur l’axe d pour le fluxage du premier générateur 401 électrique est nécessairement très important. Dans ce cas, le courant Id exprimé sur l’axe d est à sa valeur maximale, le courant Iq exprimé sur l’axe q étant nul et la puissance délivrée par le premier générateur 401 électrique étant également nulle.

À des vitesses de rotation supérieures à la vitesse minimale Vrot_min, il est possible de réguler la tension du premier bus 411_AC par contrôle du flux magnétique au sein du premier générateur 401 électrique. Jusqu’à une vitesse de référence Vrot_ref, le courant Id exprimé sur l’axe d est positif, mais diminue en norme à mesure que la vitesse de rotation du premier générateur 401 électrique augmente. En effet, sur cette plage de vitesse, le procédé de contrôle met en oeuvre une augmentation du flux magnétique au sein du premier générateur électrique 401 pour maintenir la tension sur le premier bus 411_AC égale à la tension de référence Vref_AC, mais ce fluxage est de moins en moins important à mesure que la vitesse de rotation du premier générateur 401 électrique augmente.

Au-delà de cette vitesse de référence Vrot_ref, le courant Id exprimé sur l’axe d change de sens et devient négatif, mais augmente en norme à mesure que la vitesse de rotation du premier générateur 401 électrique augmente. En effet, le procédé de contrôle met en oeuvre une diminution du flux magnétique au sein du premier générateur électrique 401 pour maintenir la tension sur le premier bus 411_AC égale à la tension de référence Vref_AC, mais ce défluxage est de plus en plus important à mesure que la vitesse de rotation du premier générateur 401 électrique augmente.

Comme déjà décrit, à des vitesses de rotation faibles, la puissance disponible est limitée du fait d’un fort courant Id exprimé sur l’axe d, qui limite la valeur possible du courant Iq exprimé sur l’axe q. On remarque en outre, sur la figure 5, que, à des vitesses de rotation très importantes, la norme du courant Id exprimé sur l’axe d redevient très importante, ce qui limite une fois de plus la valeur possible du courant Iq exprimé sur l’axe q, et donc également limiter la puissance que peut fournir le premier générateur 401 électrique.

En définitive, la puissance susceptible d’être fournie par le premier générateur 401 électrique dépend de la vitesse de rotation du premier corps rotatif HP mais aussi de la conception électromagnétique de la machine PMSM.

Avantageusement, il est possible de limiter la puissance électrique injectée par le premier générateur 401 électrique sur le premier bus 411_AC en fonction de la vitesse de rotation du rotor du premier générateur 401 électrique par rapport au stator du premier générateur 401 électrique. Ce contrôle passe par l’imposition d’un gabarit illustré en traits longs alternés avec des pointillés sur la courbe de puissance de la figure 5. Ceci permet de limiter la valeur prise par le courant Iq exprimé sur l’axe q et, partant, de surchauffer le premier générateur 401 électrique. Ainsi, comme visible sur la figure 5, le contrôle de la puissance comprend une limitation de la puissance injectée par le premier générateur 401 sur le premier bus 411_AC si la vitesse est inférieure à un premier seuil de vitesse Vrot_1 et/ou si la vitesse est supérieure à un deuxième seuil de vitesse Vrot_2, le deuxième seuil de vitesse Vrot_2 étant supérieur au premier seuil de vitesse Vrot_1. La figure 4 illustre que cette limitation peut être mise en oeuvre en adaptant la consigne lq_ref à partir du signal Vrot.

La figure 6 illustre que c’est le deuxième corps rotatif BP qui est prévu pour compenser la baisse de prélèvement mécanique sur le premier corps rotatif HP si la vitesse est inférieure à un premier seuil de vitesse Vrot_1 et/ou si la vitesse est supérieure à un deuxième seuil de vitesse Vrot_2. Plus précisément, c’est le premier onduleur 421 qui est prévu pour prélever sur le deuxième bus 412_DC la puissance nécessaire pour répondre à la puissance maximale requise par les charges électriques sur le premier bus 411_AC, et pour injecter cette puissance sur le premier bus 411_AC. La nécessité que le deuxième corps rotatif BP aide le premier corps rotatif HP à fournir de la puissance aux charges reliées au premier bus 411_AC à basse vitesse est compatible du fonctionnement d’un moteur 2 tel que celui illustré sur la figure 2, voire même souhaitable pour de tels moteurs lorsqu’ils présentent un fort taux de dilution. En effet les zones basse vitesse sont des zones de ralenti du moteur 2 pour lesquels les moteurs à fort taux de dilution ont une poussée supérieure au besoin. Le prélèvement de puissance sur le deuxième corps rotatif BP permet de limiter cette poussée.

Grâce au procédé de contrôle exposé, il est possible de substituer une machine synchrone à aimants permanents à une machine synchrone à rotors bobinés pour l’alimentation du réseau à courant alternatif 43_AC dans un moteur 2 d’aéronef hybridé électriquement, ce qui permet de réduire la masse et l’encombrement du système électrique 4, tout en en augmentant le rendement, améliorant ainsi l’efficacité du moteur 2.