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EP3346132A1 - Groupe de lubrification pour turbomachine d'aéronef et comprenant une dynamo-pompe - Google Patents

Groupe de lubrification pour turbomachine d'aéronef et comprenant une dynamo-pompe Download PDF

Info

Publication number
EP3346132A1
EP3346132A1 EP18150265.9A EP18150265A EP3346132A1 EP 3346132 A1 EP3346132 A1 EP 3346132A1 EP 18150265 A EP18150265 A EP 18150265A EP 3346132 A1 EP3346132 A1 EP 3346132A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
electric generator
pinion
rotor
lubricating
fluid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP18150265.9A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP3346132B1 (fr
Inventor
Mathieu Chenoux
Michael MARICHAL
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Safran Aero Boosters SA
Original Assignee
Safran Aero Boosters SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Safran Aero Boosters SA filed Critical Safran Aero Boosters SA
Publication of EP3346132A1 publication Critical patent/EP3346132A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP3346132B1 publication Critical patent/EP3346132B1/fr
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2/00—Rotary-piston machines or pumps
    • F04C2/08—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C2/10—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member
    • F04C2/102—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member the two members rotating simultaneously around their respective axes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C15/00—Component parts, details or accessories of machines, pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C2/00 - F04C14/00
    • F04C15/0057—Driving elements, brakes, couplings, transmission specially adapted for machines or pumps
    • F04C15/0061—Means for transmitting movement from the prime mover to driven parts of the pump, e.g. clutches, couplings, transmissions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2240/00—Components
    • F04C2240/40—Electric motor

Definitions

  • the present invention relates to a lubricating group for an aircraft turbomachine. According to a second aspect, the present invention relates to a method of converting mechanical energy into hydraulic energy and electrical energy.
  • auxiliary electrical devices such as sensors, assisting in the operation of said lubricating unit.
  • these auxiliary electrical devices are powered by a source external to the lubrication group. This causes problems of integration of the electrical connections with the outside of the lubrication group. Since the power requirements of each lubrication group model may be different, depending on the built-in auxiliary electrical devices, the electricity supply may have to be modified according to the lubrication group model.
  • the wiring may have to join the fuselage of the aircraft, which makes it complicated and potentially subject to breakage.
  • the document US8143754 B2 discloses a vehicle generator system comprising a hydraulic motor and an electric generator.
  • the hydraulic motor converts hydraulic power into rotational mechanical energy
  • the generator converts mechanical rotational energy into electrical energy.
  • This system could be integrated into a lubrication group. However, this would require to also include a pump upstream of the hydraulic motor to power it, and this pump should be powered by electrical energy.
  • This known system therefore does not solve the problem of supplying electricity from a lubricating unit.
  • the need to install a pump, a hydraulic motor and an electric generator in the lubrication group makes the assembly particularly cumbersome, expensive and heavy.
  • one of the objects of the invention is to provide a lubrication group equipped with a cheap electric generator, the presence of which has little influence on the volume and the weight of the lubrication unit.
  • the electric generator according to the invention has a pump function in addition to its function of generating electrical energy. It thus forms, in a single unit, a generator and a pump. When integrated into the lubrication group, it can replace a pump. Since according to the arrangement of the electric generator, the rotor and the stator are around the pinion and the crown, the electric generator does not take, or little, more space than the pump it replaces. This makes it particularly easy to integrate into the lubrication group and this allows that its presence does not significantly increase the volume or weight of the lubrication unit.
  • the electrical generator according to the invention is intended to be driven, via the drive means, by a mechanical drive device which can be a motor shaft of a turbomachine comprising the lubricating group.
  • a movement, for example a rotation of this mechanical device drive causes a rotation of the pinion, which causes a rotation of the ring and thus pump the fluid.
  • the rotor magnets rotate with the crown and this rotation produces electrical energy in the stator coils. Therefore, the mechanical energy from the rotation of the motor shaft of the turbomachine is converted into hydraulic energy and electrical energy.
  • the generator according to the invention therefore allows the supply of auxiliary electrical devices, such as sensors, present in the lubrication group, without having to use electrical sources outside the lubrication group. This eliminates the need for power supply to the lubrication unit.
  • the electric generator according to the invention allows a great simplification of design since only one element (the electric generator according to the invention) replaces two elements (the traditional pump and the traditional electric generator). This also simplifies maintenance since only one removal is sufficient for the electric generator according to the invention, instead of a removal for a traditional pump and a removal for a traditional electric generator.
  • the number of parts is less and their arrangement allows a reduction in volume and a decrease in mass compared to a system comprising a conventional pump and a traditional electric generator. This allows the electric generator according to the invention to be cheaper than that comprising a conventional pump and a conventional electric generator.
  • the electric generator draws less power from the mechanical drive device than a system comprising a conventional pump and a traditional electric generator because the number of drive elements is reduced.
  • the electric generator reduces oil consumption compared to a system with a traditional pump and a traditional electric generator because it reduces the number of parts requiring lubrication.
  • the electric generator according to the invention can be called “generator-pump device”, “generator-pump” or “dynamo-pump”.
  • the electrical generator according to the invention makes it possible to provide relatively low powers, of maximum 100 W, which are suitable for supplying auxiliary electrical devices such as sensors.
  • the electric generator according to the invention is mechanically driven via the drive means and not hydraulically. Indeed, a hydraulic drive of the electric generator would lose hydraulic energy while the electric generator according to the invention can generate hydraulic energy.
  • lubrication group is a set of equipment for lubrication.
  • the fluid pumped by the internal gear pump is a liquid.
  • the fluid pumped by the internal gear pump is a lubricating liquid, for example oil.
  • the auxiliary electrical device is not part of the electric generator.
  • mechanical coupling may be, for example, a direct attachment (i.e. without intermediate element) or indirect fixation (i.e., via at least one intermediate element).
  • Mechanical coupling can be permanent or temporary.
  • a mechanical coupling can be fixed or allow the mechanically coupled elements to move relative to each other.
  • a training can be for example a direct training (that is to say without intermediate element) or an indirect training (that is to say via at least one intermediate element).
  • an "auxiliary electrical device” is an electrical device that requires a power supply.
  • the auxiliary electrical device requires a relatively low electrical power, for example from 0.1 to 100 W. It is preferably included in a lubrication group comprising the electric generator.
  • the auxiliary electrical device can be for example an oil level sensor, a sensor of degree of deterioration of the oil or a particle detector in the oil.
  • the auxiliary electrical device may be outside the lubricating group including the electric generator.
  • the auxiliary electric device can be part of an injection system of the turbomachine, a communication system with a cabin of the aircraft or FADEC system of the aircraft.
  • the lubricating unit further comprises the auxiliary electrical device which is electrically connected to the electrical generator via the electrical connection means.
  • the electrical device included in the lubrication group is directly supplied by an electrical source of the lubricating group. This allows a local generation of the electricity necessary for the auxiliary electrical device. This avoids electrical wiring into or out of the lubrication unit. This also allows the lubricating group manufacturer to directly adapt the specifications of the electrical generator to those of the auxiliary electrical device (s).
  • the auxiliary electrical device may for example be a sensor such as an oil level sensor in the lubricating group or a particle detector in the lubricating liquid.
  • the drive means is fixed to the pinion.
  • the drive means comprises a pinion shaft.
  • the pinion shaft is preferably in the axis of rotation of the pinion.
  • the pinion shaft comprises meshing teeth arranged to be engaged by the mechanical drive device.
  • the electrical connection means comprises an electric wire or a plurality of electrical wires.
  • the electrical generator comprises a fluid connection between a pumping space situated between the pinion and the ring gear and the rotor, so that the rotor is immersed in a fluid circulating in the pumping space.
  • the electric generator comprises a sealing sleeve located between the rotor and the stator.
  • the sealing jacket is a means of blocking fluid.
  • the sealing sleeve is used to prevent the fluid flowing in the pump, and especially in the pumping space, to join the stator. Indeed, this fluid could damage the stator coils.
  • the sealing liner is preferably a substantially cylindrical element impervious to the pumped fluid. It can be called "stator shirt”.
  • the sealing jacket is preferably made of an electrically insulating material so that it does not disturb the magnetic signal between the rotor and the stator.
  • the sealing liner is arranged to serve as a bearing for the rotor.
  • the distance between the sealing liner and the rotor is preferably chosen so that a film of lubricating liquid is formed between the two, so as to allow a smooth and even rotation of the rotor while the stator remains stationary.
  • This bearing can be considered as a hydraulic or hydrodynamic bearing.
  • the electrical generator comprises an interruption means for interrupting the transfer of electrical energy while maintaining the rotations of the pinion and the crown.
  • the interrupting means can interrupt the generation of electrical energy or it can interrupt the transfer of electrical energy to the auxiliary electrical device.
  • the interruption means is preferably located on the electrical connection means. This may for example be a switch located on the electrical connection means.
  • the electric generator comprises a casing whose inner surface defines a cavity in which are located the pinion, the ring, the rotor and the stator, the stator being mechanically coupled to said inner surface and the casing being pierced with a first opening forming part of the fluidic inlet, a second opening forming part of the fluidic outlet and a third opening for the driving means.
  • the housing allows a good protection of the electric generator.
  • the stator coils are preferably mechanically coupled to the housing to save space and reduce the number of parts of the electric generator.
  • the housing comprises a fourth opening for the electrical connection means.
  • the fluidic inlet and outlet have a direction having a component parallel to the axis of rotation of the ring.
  • these input and output are not radial, but have a direction having an axial component or have an axial direction.
  • the fluid inlet and outlet are substantially parallel to the axis of rotation of the ring.
  • the turbomachine according to the invention is particularly interesting because it allows recovery of a portion of the rotational energy of the motor shaft in electrical energy and pumping.
  • the electric generator is preferably part of a lubricating group of the turbomachine.
  • the auxiliary electrical device can be part of the same lubrication group.
  • the mechanical drive device further comprises a reduction box and / or gears mechanically coupling the drive shaft to the drive means.
  • the auxiliary electrical device is part of an injection system of the turbomachine, a communication system with a cabin of the aircraft or a FADEC system of the aircraft .
  • the turbomachine may comprise an injection system comprising the auxiliary electrical device powered by the generator. It is also possible that the turbomachine is in communication with the cabin of the aircraft through the auxiliary electrical device so that an exchange of information can be made between the cabin of the aircraft and the turbomachine. It is also possible that the auxiliary electrical device comprises part of a FADEC system installed in the turbomachine.
  • the figure 1 is an exploded view of an electric generator 1 according to one embodiment of the invention.
  • the electric generator comprises a pinion 11, a ring 12 arranged around the pinion 11 and a drive means mechanically coupled to the pinion 11.
  • the drive means is provided to provide the pinion 11 mechanical energy from a mechanical device. external drive to the electric generator 1.
  • the ring 12 and the pinion 11 have axes of rotation parallel and offset with respect to each other.
  • the driving means is fixed to a surface of the pinion 11 perpendicular to the axis of rotation of the pinion 11.
  • the drive means comprises a pinion shaft 23.
  • the pinion shaft 23 may comprise meshing teeth 24 arranged to be engaged by the mechanical drive device.
  • the pinion 11 and the ring gear 12 form an internal gear pump which is included in the electric generator 1.
  • the ring gear 12 is driven mechanically by the pinion gear 11.
  • the pinion 11 has teeth on an outer surface which are meshed with teeth that the ring 12 has on an inner surface.
  • the space between pinion 11 and crown 12 is called pumping space 6 (visible figure 2 ).
  • the pumping space 6 comprises a first space, or low pressure space, on which opens a fluidic inlet of the electric generator 1, and a second space, or high pressure space, on which opens a fluidic outlet of the electric generator 1.
  • the rotations pinion 11 and the ring 12 have the effect of moving a fluid from the low pressure space to the high pressure space by compressing it. The fluid leaving the fluidic outlet is thus at a higher pressure than the fluid entering through the fluidic inlet.
  • the fluidic inlet forms a first fluidic connection between the low pressure space and a first fluid conduit which allows fluid to be supplied to the internal gear pump from a first equipment external to the electrical generator 1.
  • the fluidic outlet forms a second connection fluidic fluid between the high pressure space and a second fluid conduit which allows the fluid to be released from the internal gear pump for supplying the fluid to a second equipment external to the electric generator 1.
  • the first and the second fluidic conduits are preferably a lubricating group comprising the electric generator 1.
  • the electric generator 1 also comprises a rotor 13 comprising magnets 3 and a stator 14 located around the rotor 13.
  • the magnets 3 are mechanically coupled to the ring 12 so that the set of magnets 3 rotate with the ring 12.
  • the magnets 3 are preferably attached to the ring 12.
  • the magnets 3 are preferably permanent magnets.
  • the rotor 13 comprises a magnet support 18 mechanically coupling the magnets 3 to the ring 12.
  • the rotor 13 may comprise a band 19 to increase its strength.
  • the stator 14 comprises conductive coils arranged so that the rotation of the rotor 13 there generates an electrical energy.
  • the rotor 13 and the stator 14 are configured in a squirrel cage.
  • the electric generator 1 also comprises an electrical connection means (not shown) electrically connected to the coils of the stator 14 and for transferring the electrical energy generated in the coils to one or more auxiliary electrical device (s). ).
  • the electrical connection means comprises an electrical wire or a plurality of electrical wires.
  • the electrical connection means allows electrical or electromagnetic coupling between the coils and the auxiliary electrical device.
  • the connection means thus makes it possible to supply electricity to the auxiliary electrical device.
  • the auxiliary electrical device is preferably part of a lubrication group in which the electric generator 1 is integrated.
  • the auxiliary electric device is preferably part of a turbomachine in which the electric generator 1 is integrated.
  • the electric generator 1 comprises an interruption means arranged to interrupt the supply of electrical energy by the electric generator 1 while maintaining the rotations of the pinion 11 and the ring 12, so as to continue the compression fluidic supply provided by the electric generator 1.
  • the electric generator 1 is preferably arranged so that the electrical power it generates is from 0.1 to 100 W, more preferably from 1 to 50 W, even more preferably from 2 to 10 W. This corresponds to the powers generally required by auxiliary electrical devices such as sensors.
  • the electric generator 1 is preferably arranged so that the electrical voltage it generates is 1 mV to 10 V, more preferably 10 mV to 1 V. This corresponds to the voltages generally required by auxiliary electrical devices such as sensors.
  • the electric generator 1 is preferably included in a lubrication group.
  • the lubricating group is included in a turbomachine.
  • the mechanical drive device is preferably included in the turbomachine or in the lubrication group.
  • the mechanical drive device comprises a motor shaft of the turbomachine.
  • the mechanical drive device comprises a reduction box.
  • the motor shaft can be mechanically connected in rotation with the gearbox, for example by a gear, and the gearbox can be mechanically connected to the drive means of the electric generator 1, for example by a gear.
  • the rotation of the motor shaft causes rotation of the pinion 11.
  • the electric generator 1 is arranged so that there is a fluid connection between the pumping space 6 is the rotor 13 so that the rotor 13 is immersed in the fluid.
  • the fluidic communication can for example be done via a clearance gap between the ring 12 and elements adjacent to the ring 12 and offset axially with respect to the ring 12.
  • the electric generator 1 comprises a sealing liner 15 between the rotor 13 and the stator 14 for preventing the fluid pumped by the internal gear pump from contacting the stator 14.
  • the sealing liner 15 serves to overcome the rotor 13.
  • the rotor 13 and the inner surface of the sealing liner 15 may be in fluidic contact with the pumping space 6; which allows the fluid to bathe the rotor 13 and create a lubricating film between the rotor 13 and the inner surface of the sealing sleeve 15 so that the sealing sleeve 15 serves to smooth the rotor 13.
  • the figure 2 is a sectional view of the electric generator 1 in one embodiment of the invention.
  • the figure 2 illustrates a housing 16 of the electric generator 1.
  • the casing 16 has an inner surface 17.
  • the inner surface 17 preferably has a cylindrical portion having an axis of revolution of the axis of rotation of the ring 12.
  • the inner surface 17 preferably two end portions (not shown) at the ends of the cylindrical portion. The end portions may be substantially planar.
  • the inner surface 17 defines a cavity in which are located the pinion 11, the ring 12, the rotor 13 and the stator 14. In one embodiment, the coils of the stator 14 are fixed to the inner surface 17.
  • the casing 16 preferably has a first opening for the entry of the fluid into the pumping space 6.
  • This first opening forms part of the fluidic inlet of the electric generator 1.
  • the first opening preferably has a direction having a parallel component to the axis of rotation of the ring 12. In other words, the first opening is at least partially axial. This simplifies the arrangement of the generator.
  • the first opening may be in one of the end portions of the inner surface 17.
  • the casing 16 preferably has a second opening for the outlet of the fluid from the pumping space 6.
  • This second opening forms part of the fluidic output of the electric generator 1.
  • the second opening preferably has a direction having a component parallel to the The axis of rotation of the crown 12. In other words, the second opening is at least partially axial. This simplifies the arrangement of the generator.
  • the second opening may be in one of the end portions of the inner surface 17.
  • the casing 16 preferably has a third opening for the passage of the drive means.
  • the third opening is preferably in continuation of the axis of rotation of the pinion 11.
  • the third opening may be in one of the end portions of the inner surface 17.
  • the third opening may be arranged to let the The gear teeth 23.
  • the meshing teeth of the gear shaft 23 are preferably outside the housing 16.
  • the casing 16 preferably has a fourth opening for the passage of the electrical connection means.
  • the invention relates to a generator-pump device incorporating a pump and an electric generator in a particularly small volume.
  • a rotation of a pinion shaft 23 causes a rotation of a pinion 11 which causes a rotation of a ring 12.
  • the rotations of the pinion 11 and the ring 12 create a pumping of fluid from a fluid inlet to an outlet fluidic device.
  • Magnets 3 are fixed on the ring 12 so as to form a rotor 13.
  • the rotation of this rotor 13 relative to a stator 14 causes a production of electrical energy.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)

Abstract

La présente invention concerne un dispositif intégrant une pompe et un générateur électrique dans un volume particulièrement réduit. Une rotation d'un arbre de pignon (23) entraine une rotation d'un pignon (11) qui entraine une rotation d'une couronne (12). Les rotations du pignon (11) et de la couronne (12) créent un pompage de fluide d'une entrée fluidique vers une sortie fluidique du dispositif. Des aimants (3) sont fixés sur la couronne (12) de façon à former un rotor (13). La rotation de ce rotor (13) par rapport à un stator (14) entraine une production d'énergie électrique.

Description

    Domaine technique
  • Selon un premier aspect, la présente invention concerne un groupe de lubrification pour turbomachine d'aéronef. Selon un deuxième aspect, la présente invention concerne une méthode de conversion d'énergie mécanique en énergie hydraulique et énergie électrique.
    • Art antérieur
  • Il peut être intéressant de placer dans un groupe de lubrification d'une turbomachine d'aéronef des dispositifs électriques auxiliaires, comme des capteurs, aidant au fonctionnement dudit groupe de lubrification. Dans des systèmes connus, ces dispositifs électriques auxiliaires sont alimentés par une source externe au groupe de lubrification. Cela entraine des problèmes d'intégration des connexions électriques avec l'extérieur du groupe de lubrification. En effet, comme les spécifications en alimentation de chaque modèle de groupe de lubrification peuvent être différentes, en fonction des dispositifs électriques auxiliaires intégrés, les arrivées en électricité peuvent devoir être modifiées selon le modèle de groupe de lubrification. En outre, en particulier dans le cas d'un groupe de lubrification pour turbomachine d'aéronef, le câblage peut devoir rejoindre le fuselage de l'aéronef, ce qui le rend compliqué et potentiellement sujet aux ruptures.
  • Il existe donc un problème de fournir de l'électricité à des dispositifs électriques auxiliaires d'un groupe de lubrification pour turbomachine d'aéronef à partir d'une source interne au groupe de lubrification.
  • Une solution possible est d'installer un générateur électrique dans le groupe de lubrification. Cela donnerait cependant un système lourd, cher et encombrant.
  • Le document US8143754 B2 divulgue un système de générateur pour véhicule comprenant un moteur hydraulique et un générateur électrique. Le moteur hydraulique convertit de la puissance hydraulique en énergie mécanique de rotation, et le générateur convertit l'énergie mécanique de rotation en énergie électrique. Ce système pourrait être intégré dans un groupe de lubrification. Cependant, cela nécessiterait d'y intégrer aussi un pompe en amont du moteur hydraulique pour l'alimenter, et cette pompe devrait être alimentée en énergie électrique. Ce système connu ne résout donc pas le problème de fournir de l'électricité à partir d'un groupe de lubrification. En outre, la nécessité d'installer une pompe, un moteur hydraulique et un générateur électrique dans le groupe de lubrification rend l'ensemble particulièrement encombrant, onéreux et lourd.
    • Résumé de l'invention
  • Selon un premier aspect, un des buts de l'invention est de fournir un groupe de lubrification équipé d'un générateur électrique bon marché, et dont la présence a peu d'influence sur le volume et le poids du groupe de lubrification.
  • A cet effet, l'invention propose un groupe de lubrification pour turbomachine d'aéronef comprenant un générateur électrique destiné à alimenter en électricité un dispositif électrique auxiliaire, le générateur électrique comprenant:
    • un pignon,
    • un moyen d'entrainement couplé mécaniquement au pignon de façon à entraîner le pignon en rotation, et prévu pour être couplé mécaniquement à un dispositif mécanique d'entrainement,
    • une couronne agencée autour du pignon pour pouvoir être entraînée en rotation par le pignon de façon à former une pompe à engrenage interne avec le pignon,
    • une entrée fluidique permettant d'alimenter en fluide la pompe à engrenage interne depuis l'extérieur du générateur électrique,
    • une sortie fluidique permettant de faire sortir le fluide de la pompe à engrenage interne vers l'extérieur du générateur électrique,
    • des aimants couplés mécaniquement à la couronne de façon à tourner avec elle pour former un rotor,
    • un stator agencé autour du rotor et comprenant des bobines de façon à ce qu'une rotation du rotor génère une énergie électrique dans lesdites bobines, et
    • un moyen de connexion électrique connecté électriquement aux bobines et agencé pour transférer une énergie électrique générée dans lesdites bobines au dispositif électrique auxiliaire,
    de sorte que le générateur électrique est capable de compresser un fluide et de générer de l'énergie électrique lorsque le pignon est entrainé en rotation par le moyen d'entrainement.
  • Le générateur électrique selon l'invention a une fonction de pompe en plus de sa fonction de génération d'énergie électrique. Il forme donc, en une seule unité, un générateur et une pompe. Lorsqu'il est intégré dans le groupe de lubrification, il peut se substituer à une pompe. Puisque selon l'agencement du générateur électrique, le rotor et le stator sont autour du pignon et de la couronne, le générateur électrique ne prend pas, ou guère, plus de place que la pompe qu'il remplace. Cela le rend particulièrement facile à intégrer dans le groupe de lubrification et cela permet que sa présence n'augmente pas sensiblement le volume ou le poids du groupe de lubrification.
  • En outre, le générateur électrique selon l'invention est prévu pour être entrainé, via le moyen d'entrainement, par un dispositif mécanique d'entrainement qui peut être un arbre moteur d'une turbomachine comprenant le groupe de lubrification. De cette manière, un mouvement, par exemple une rotation de ce dispositif mécanique d'entrainement entraine une rotation du pignon, qui entraine une rotation de la couronne et ainsi pompe le fluide. En même temps, les aimants du rotor tournent avec la couronne et cette rotation produit de l'énergie électrique dans les bobines du stator. Par conséquent, l'énergie mécanique provenant de la rotation de l'arbre moteur de la turbomachine est convertie en énergie hydraulique et en énergie électrique. Le générateur selon l'invention permet par conséquent l'alimentation de dispositifs électriques auxiliaires, tels des capteurs, présents dans le groupe de lubrification, sans devoir faire appel à des sources électriques extérieures au groupe de lubrification. Cela permet de se passer d'une alimentation en électricité du groupe de lubrification.
  • La présence du générateur électrique n'entraine pas de forte augmentation de poids du groupe de lubrification puisqu'il n'est guère plus lourd que la pompe qu'il remplace. C'est un avantage important pour un élément de turbomachine d'aéronef.
  • Par rapport à un système comportant une pompe traditionnelle et un générateur électrique traditionnel, le générateur électrique selon l'invention permet une grande simplification de conception puisqu'un seul élément (le générateur électrique selon l'invention) remplace deux éléments (la pompe traditionnelle et le générateur électrique traditionnel). Cela simplifie aussi la maintenance puisqu'une seule dépose est suffisante pour le générateur électrique selon l'invention, au lieu d'une dépose pour une pompe traditionnelle et une dépose pour un générateur électrique traditionnel. En outre, le nombre de pièces est moindre et leur agencement permet une diminution de volume et une diminution de masse par rapport à un système comportant une pompe traditionnelle et un générateur électrique traditionnel. Cela permet que le générateur électrique selon l'invention soit meilleur marché que ce comportant une pompe traditionnelle et un générateur électrique traditionnel.
  • Le générateur électrique prélève moins de puissance au dispositif mécanique d'entrainement qu'un système comportant une pompe traditionnelle et un générateur électrique traditionnel car le nombre d'éléments d'entrainement est réduit.
  • Le générateur électrique permet de réduire la consommation d'huile par rapport à un système comportant une pompe traditionnelle et un générateur électrique traditionnel car il permet de réduire le nombre de pièces nécessitant une lubrification.
  • Le générateur électrique selon l'invention peut être appelé "dispositif de générateur-pompe", "générateur-pompe" ou "dynamo-pompe".
  • Dans un mode de réalisation, le générateur électrique selon l'invention permet de fournir des puissances relativement faibles, de maximum 100 W, qui conviennent pour alimenter des dispositifs électriques auxiliaires tels des capteurs.
  • Le générateur électrique selon l'invention est entrainé mécaniquement via le moyen d'entrainement et pas hydrauliquement. En effet, un entrainement hydraulique du générateur électrique ferait perdre de l'énergie hydraulique alors que le générateur électrique selon l'invention permet de générer de l'énergie hydraulique.
  • Dans le cadre du présent document un "groupe de lubrification" est un ensemble d'équipements permettant la lubrification.
  • De préférence, le fluide pompé par la pompe à engrenage interne est un liquide. De préférence, le fluide pompé par la pompe à engrenage interne est un liquide de lubrification, par exemple de l'huile.
  • De préférence, le dispositif électrique auxiliaire ne fait pas partie du générateur électrique.
  • Dans le cadre du présent document, un couplage mécanique peut être par exemple une fixation directe (c'est-à-dire sans élément intermédiaire) ou une fixation indirecte (c'est-à-dire via au moins un élément intermédiaire). Un couplage mécanique peut être permanent ou temporaire. Un couplage mécanique peut être fixe ou permettre aux éléments couplés mécaniquement de se mouvoir l'un par rapport à l'autre.
  • Dans le cadre du présent document, un entrainement peut être par exemple un entrainement direct (c'est-à-dire sans élément intermédiaire) ou un entrainement indirect (c'est-à-dire via au moins un élément intermédiaire).
  • Dans le cadre du présent document, un "dispositif électrique auxiliaire" est un dispositif électrique qui nécessite une alimentation en électricité. De préférence le dispositif électrique auxiliaire demande une puissance électrique relativement faible, par exemple de 0,1 à 100 W. Il est de préférence inclus dans un groupe de lubrification comprenant le générateur électrique. Le dispositif électrique auxiliaire peut être par exemple un capteur de niveau d'huile, un capteur de degré de détérioration de l'huile ou un détecteur de particules dans l'huile. Le dispositif électrique auxiliaire peut être en-dehors du groupe de lubrification comprenant le générateur électrique. Dans le cas où groupe de lubrification comprenant le générateur électrique est intégré dans une turbomachine d'aéronef, le dispositif électrique auxiliaire peut faire partie d'un système d'injection de la turbomachine, d'un système de communication avec une cabine de l'aéronef ou d'un système FADEC de l'aéronef.
  • Selon un mode de réalisation possible de l'invention, le groupe de lubrification comprend en outre le dispositif électrique auxiliaire qui est connecté électriquement au générateur électrique via le moyen de connexion électrique.
  • Dans un tel groupe de lubrification, le dispositif électrique compris dans le groupe de lubrification est directement alimenté par une source électrique du groupe de lubrification. Cela permet une génération locale de l'électricité nécessaire au dispositif électrique auxiliaire. Cela évite un câblage électrique entrant ou sortant du groupe de lubrification. Cela permet aussi au fabricant du groupe de lubrification d'adapter directement les spécifications du générateur électrique à celles du ou des dispositif(s) électrique(s) auxiliaire(s). Le dispositif électrique auxiliaire peut par exemple être un capteur comme un capteur de niveau d'huile dans le groupe de lubrification ou un détecteur de particules dans le liquide de lubrification.
  • Selon un mode de réalisation possible de l'invention, le moyen d'entrainement est fixé au pignon.
  • Selon un mode de réalisation possible de l'invention, le moyen d'entrainement comprend un arbre de pignon.
  • L'arbre de pignon est de préférence dans l'axe de rotation du pignon.
  • Selon un mode de réalisation possible de l'invention, l'arbre de pignon comprend des dents d'engrènement agencées pour être engrenées par le dispositif mécanique d'entrainement.
  • Selon un mode de réalisation possible de l'invention, le moyen de connexion électrique comprend un fil électrique ou une pluralité de fils électriques.
  • Selon un mode de réalisation possible de l'invention, le générateur électrique comprend une connexion fluidique entre un espace de pompage situé entre le pignon et la couronne et le rotor, de façon à ce que le rotor soit immergé dans un fluide circulant dans l'espace de pompage.
  • Cela assure la lubrification du rotor si le fluide pompé est de un liquide de lubrification.
  • Selon un mode de réalisation possible de l'invention, le générateur électrique comprend une chemise d'étanchéité située entre le rotor et le stator.
  • La chemise d'étanchéité est un moyen de blocage de fluide. La chemise d'étanchéité est permet d'empêcher le fluide circulant dans la pompe, et en particulier dans l'espace de pompage, de rejoindre le stator. En effet, ce fluide pourrait endommager les bobines du stator. La chemise d'étanchéité est préférentiellement un élément essentiellement cylindrique imperméable au fluide pompé. Elle peut être appelée "chemise statorique". La chemise d'étanchéité est de préférence dans un matériau électriquement isolant pour qu'elle ne perturbe pas le signal magnétique entre le rotor et le stator.
  • Selon un mode de réalisation possible de l'invention, la chemise d'étanchéité est agencée pour servir de palier pour le rotor.
  • La distance entre la chemise d'étanchéité et le rotor est préférentiellement choisie pour qu'un film de liquide de lubrification se forme entre les deux, de façon à permettre une rotation douce et régulière du rotor alors que le stator reste immobile. Ce palier peut être considéré comme un palier hydraulique ou hydrodynamique.
  • Selon un mode de réalisation possible de l'invention, le générateur électrique comprend un moyen d'interruption permettant d'interrompre le transfert d'énergie électrique tout en maintenant les rotations du pignon et de la couronne.
  • Le moyen d'interruption peut interrompre la génération d'énergie électrique ou il peut interrompre le transfert d'énergie électrique vers le dispositif électrique auxiliaire. Le moyen d'interruption est de préférence situé sur le moyen de connexion électrique. Cela peut par exemple être un interrupteur situé sur le moyen de connexion électrique.
  • Selon un mode de réalisation possible de l'invention, le générateur électrique comprend un carter dont une surface intérieure définit une cavité dans laquelle sont situés le pignon, la couronne, le rotor et le stator, le stator étant couplé mécaniquement à ladite surface intérieure et le carter étant percé d'une première ouverture faisant partie de l'entrée fluidique, d'une deuxième ouverture faisant partie de la sortie fluidique et d'une troisième ouverture pour le moyen d'entrainement.
  • Le carter permet une bonne protection du générateur électrique. Les bobines du stator sont de préférence couplées mécaniquement au carter afin de gagner de la place et de réduire le nombre de pièces du générateur électrique. De préférence, le carter comprend une quatrième ouverture pour le moyen de connexion électrique.
  • Selon un mode de réalisation possible de l'invention, les entrée et sortie fluidiques ont une direction ayant une composante parallèle à l'axe de rotation de la couronne.
  • En effet, à cause des bobines, il est préférables que ces entrée et sortie ne soient pas radiales, mais aient une direction ayant une composante axiale ou aient une direction axiale. De préférence, les entrée et sortie de fluide sont essentiellement parallèles à l'axe de rotation de la couronne.
  • L'invention propose en outre, selon un mode de réalisation possible, une turbomachine, en particulier d'aéronef, comprenant:
    • un groupe de lubrification selon un mode de réalisation de l'invention,
    • un dispositif électrique auxiliaire connecté électriquement au moyen de connexion électrique du générateur électrique dudit groupe de lubrification, et
    • un dispositif mécanique d'entrainement comprenant un arbre moteur et couplé mécaniquement au moyen d'entrainement dudit générateur électrique, de façon à entraîner en rotation le pignon dudit générateur électrique via ledit moyen d'entrainement.
  • La turbomachine selon l'invention est particulièrement intéressante car elle permet une récupération d'une partie de l'énergie de rotation de l'arbre moteur en énergie électrique et pompage.
  • Le générateur électrique fait de préférence partie d'un groupe de lubrification de la turbomachine. En outre, le dispositif électrique auxiliaire peut faire partie du même groupe de lubrification.
  • Selon un mode de réalisation de l'invention, le dispositif mécanique d'entrainement comprend en outre une boite de réduction et/ou des engrenages couplant mécaniquement l'arbre moteur au moyen d'entrainement.
  • Selon un mode de réalisation de l'invention, le dispositif électrique auxiliaire fait partie d'un système d'injection de la turbomachine, d'un système de communication avec une cabine de l'aéronef ou d'un système FADEC de l'aéronef.
  • Par exemple, la turbomachine peut comprendre un système d'injection comprenant le dispositif électrique auxiliaire alimenté par le générateur. Il est aussi possible que la turbomachine soit en communication avec la cabine de l'aéronef grâce au dispositif électrique auxiliaire afin qu'un échange d'informations puisse être réalisé entre la cabine de l'aéronef et la turbomachine. Il est aussi possible que le dispositif électrique auxiliaire comprenne une partie d'un système FADEC installée dans la turbomachine.
  • Selon un deuxième aspect, l'invention propose une méthode de conversion d'énergie mécanique en énergie hydraulique et énergie électrique et comprenant les étapes de:
    • fournir un groupe de lubrification selon un mode de réalisation de l'invention,
    • alimenter en fluide l'entrée fluidique dudit générateur électrique,
    • fournir une énergie mécanique au moyen d'entrainement dudit générateur électrique de façon à faire tourner le pignon dudit générateur électrique pour qu'il entraine la couronne et le rotor dudit générateur électrique, les rotations du pignon et de la couronne créant un pompage du fluide de l'entrée fluidique vers la sortie fluidique dudit générateur électrique, et la rotation du rotor par rapport au stator dudit générateur électrique générant une énergie électrique dans les bobines du stator.
  • Les avantages mentionnés pour le dispositif s'appliquent mutatis mutandis à la méthode.
    • Brève description des figures
  • D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux figures annexées parmi lesquelles :
    • la figure 1 est une vue éclatée d'un générateur électrique selon un mode de réalisation de l'invention, et
    • la figure 2 est une vue en coupe d'un générateur électrique dans un mode de réalisation de l'invention.
    Modes de réalisation de l'invention
  • La présente invention est décrite avec des réalisations particulières et des références à des figures mais l'invention n'est pas limitée par celles-ci. Les dessins ou figures décrits ne sont que schématiques et ne sont pas limitants.
  • Dans le contexte du présent document, les termes « premier » et « deuxième » servent uniquement à différencier les différents éléments et n'impliquent pas d'ordre entre ces éléments.
  • Sur les figures, les éléments identiques ou analogues peuvent porter les mêmes références.
  • La figure 1 est une vue éclatée d'un générateur électrique 1 selon un mode de réalisation de l'invention. Le générateur électrique comprend un pignon 11, une couronne 12 agencée autour du pignon 11 et un moyen d'entrainement couplé mécaniquement au pignon 11. Le moyen d'entrainement est prévu pour fournir au pignon 11 une énergie mécanique provenant d'un dispositif mécanique d'entrainement extérieur au générateur électrique 1. Selon un mode de réalisation, la couronne 12 et le pignon 11 ont des axes de rotation parallèles et décalés l'un par rapport à l'autre.
  • Dans un mode de réalisation, le moyen d'entrainement est fixé à une surface du pignon 11 perpendiculaire à l'axe de rotation du pignon 11. De préférence, le moyen d'entrainement comprend un arbre de pignon 23. L'arbre de pignon 23 peut comprendre des dents d'engrènement 24 agencées pour être engrenées par le dispositif mécanique d'entrainement.
  • Le pignon 11 et la couronne 12 forment une pompe à engrenage interne qui est comprise dans le générateur électrique 1. Dans la pompe à engrenage interne, la couronne 12 est entrainée mécaniquement par le pignon 11. Le pignon 11 présente des dents sur une surface extérieure qui sont engrenées avec des dents que la couronne 12 présente sur une surface intérieure. L'espace situé entre le pignon 11 et la couronne 12 est appelé espace de pompage 6 (visible figure 2). L'espace de pompage 6 comprend un premier espace, ou espace basse pression, sur lequel débouche une entrée fluidique du générateur électrique 1, et un deuxième espace, ou espace haute pression, sur lequel débouche une sortie fluidique du générateur électrique 1. Les rotations du pignon 11 et de la couronne 12 ont pour effet de déplacer un fluide depuis l'espace basse pression vers l'espace haute pression en le compressant. Le fluide sortant par la sortie fluidique est ainsi à une plus haute pression que le fluide entrant par l'entrée fluidique.
  • L'entrée fluidique forme une première connexion fluidique entre l'espace basse pression et une première conduite fluidique qui permet d'amener le fluide à la pompe à engrenage interne depuis un premier équipement extérieur au générateur électrique 1. La sortie fluidique forme une deuxième connexion fluidique entre l'espace haute pression et une deuxième conduite fluidique qui permet de faire sortir le fluide de la pompe à engrenage interne pour amener le fluide à un deuxième équipement extérieur au générateur électrique 1. La première et la deuxième conduites fluidiques sont de préférence partie d'un groupe de lubrification comprenant le générateur électrique 1.
  • Le générateur électrique 1 comprend aussi un rotor 13 comprenant des aimants 3 et un stator 14 situé autour du rotor 13. Les aimants 3 sont couplés mécaniquement à la couronne 12 de façon à ce que l'ensemble des aimants 3 tourne avec la couronne 12. Les aimants 3 sont de préférence fixés à la couronne 12. Les aimants 3 sont de préférence des aimants permanents. Dans un mode de réalisation, le rotor 13 comprend un support pour aimant 18 couplant mécaniquement les aimants 3 à la couronne 12. Optionnellement, le rotor 13 peut comprendre une frette 19 permettant d'augmenter sa solidité. Le stator 14 comprend des bobines conductrices agencées pour que la rotation du rotor 13 y génère une énergie électrique. Dans un mode de réalisation, le rotor 13 et le stator 14 sont configurés en cage d'écureuil.
  • Le générateur électrique 1 comprend aussi un moyen de connexion électrique (non-représenté) connecté électriquement aux bobines du stator 14 et permettant de transférer l'énergie électrique générée dans les bobines à un ou plusieurs dispositif(s) électrique(s) auxiliaire(s). De préférence, le moyen de connexion électrique comprend un fil électrique ou une pluralité de fils électriques. Le moyen de connexion électrique permet un couplage électrique ou électromagnétique entre les bobines et le dispositif électrique auxiliaire. Le moyen de connexion permet ainsi de fournir de l'électricité au dispositif électrique auxiliaire. Le dispositif électrique auxiliaire fait de préférence partie d'un groupe de lubrification dans lequel le générateur électrique 1 est intégré. Le dispositif électrique auxiliaire fait de préférence partie d'une turbomachine dans laquelle le générateur électrique 1 est intégré.
  • Dans un mode de réalisation, le générateur électrique 1 comprend un moyen d'interruption agencé pour interrompre la fourniture d'énergie électrique par le générateur électrique 1 tout en maintenant les rotations du pignon 11 et de la couronne 12, de façon à continuer la compression fluidique fournie par le générateur électrique 1.
  • Le générateur électrique 1 est de préférence agencé pour que la puissance électrique qu'il génère soit de 0,1 à 100 W, plus préférentiellement entre 1 et 50 W, encore plus préférentiellement entre 2 et 10 W. Cela correspond aux puissances généralement demandées par des dispositifs électriques auxiliaires tels des capteurs.
  • Le générateur électrique 1 est de préférence agencé pour que le voltage électrique qu'il génère soit de 1 mV à 10 V, plus préférentiellement de 10 mV à 1 V. Cela correspond aux voltages généralement demandés par des dispositifs électriques auxiliaires tels des capteurs.
  • Le générateur électrique 1 est préférentiellement compris dans un groupe de lubrification. Préférentiellement, le groupe de lubrification est compris dans une turbomachine. Le dispositif mécanique d'entrainement est de préférence compris dans la turbomachine ou dans le groupe de lubrification. Selon un mode de réalisation, le dispositif mécanique d'entrainement comprend un arbre moteur de la turbomachine. Selon un mode de réalisation, le dispositif mécanique d'entrainement comprend une boite de réduction. L'arbre moteur peut être connecté mécaniquement en rotation avec la boite de de réduction, par exemple par un engrenage, et la boite de réduction peut être connectée mécaniquement au moyen d'entrainement du générateur électrique 1, par exemple par un engrenage. Ainsi, la rotation de l'arbre moteur entraine la rotation du pignon 11.
  • Dans un mode de réalisation, le générateur électrique 1 est agencé pour qu'il existe une connexion fluidique entre l'espace de pompage 6 est le rotor 13 afin que le rotor 13 soit immergé dans le fluide. Cela permet d'assurer une bonne lubrification du rotor 13. La communication fluidique peut par exemple se faire via un espace de jeu entre la couronne 12 et des éléments adjacents à la couronne 12 et décalés axialement par rapport à la couronne 12.
  • Dans un mode de réalisation, le générateur électrique 1 comprend une chemise d'étanchéité 15 entre le rotor 13 et le stator 14 pour empêcher le fluide pompé par la pompe à engrenage interne d'entrer en contact avec le stator 14.
  • Dans un mode de réalisation, la chemise d'étanchéité 15 sert de pallier au rotor 13. Par exemple, le rotor 13 et la surface intérieure de la chemise d'étanchéité 15 peuvent être en contact fluidique avec l'espace de pompage 6, ce qui permet au fluide de baigner le rotor 13 et de créer un film lubrifiant entre le rotor 13 et la surface intérieure de la chemise d'étanchéité 15 pour que la chemise d'étanchéité 15 serve de pallier lisse au rotor 13.
  • La figure 2 est une vue en coupe du générateur électrique 1 dans un mode de réalisation de l'invention. La figure 2 illustre un carter 16 du générateur électrique 1. Le carter 16 a une surface intérieure 17. La surface intérieure 17 a de préférence une partie cylindrique ayant pour axe de révolution l'axe de rotation de la couronne 12. La surface intérieure 17 de préférence deux parties d'extrémité (non-représentées) aux extrémités de la partie cylindrique. Les parties d'extrémité peuvent être essentiellement planes.
  • La surface intérieure 17 définit une cavité dans laquelle sont situés le pignon 11, la couronne 12, le rotor 13 et le stator 14. Dans un mode de réalisation, les bobines du stator 14 sont fixées à la surface intérieure 17.
  • Le carter 16 a de préférence une première ouverture pour l'entrée du fluide dans l'espace de pompage 6. Cette première ouverture fait partie de l'entrée fluidique du générateur électrique 1. La première ouverture a de préférence une direction ayant une composante parallèle à l'axe de rotation de la couronne 12. Autrement dit, la première ouverture est au moins partiellement axiale. Cela permet de simplifier l'agencement du générateur. Par exemple, la première ouverture peut être dans une des parties d'extrémité de la surface intérieure 17.
  • Le carter 16 a de préférence une deuxième ouverture pour la sortie du fluide de l'espace de pompage 6. Cette deuxième ouverture fait partie de la sortie fluidique du générateur électrique 1. La deuxième ouverture a de préférence une direction ayant une composante parallèle à l'axe de rotation de la couronne 12. Autrement dit, la deuxième ouverture est au moins partiellement axiale. Cela permet de simplifier l'agencement du générateur. Par exemple, la deuxième ouverture peut être dans une des parties d'extrémité de la surface intérieure 17.
  • Le carter 16 a de préférence une troisième ouverture pour le passage du moyen d'entrainement. La troisième ouverture est de préférence dans la continuation de l'axe de rotation du pignon 11. Par exemple, la troisième ouverture peut être dans une des parties d'extrémité de la surface intérieure 17. La troisième ouverture peut être agencée pour laisser passer l'arbre de pignon 23. Les dents d'engrènement de l'arbre de pignon 23 sont de préférence à l'extérieur du carter 16.
  • Le carter 16 a de préférence une quatrième ouverture pour le passage du moyen de connexion électrique.
  • En d'autres termes, l'invention se rapporte à un dispositif de générateur-pompe intégrant une pompe et un générateur électrique dans un volume particulièrement réduit. Une rotation d'un arbre de pignon 23 entraine une rotation d'un pignon 11 qui entraine une rotation d'une couronne 12. Les rotations du pignon 11 et de la couronne 12 créent un pompage de fluide d'une entrée fluidique vers une sortie fluidique du dispositif. Des aimants 3 sont fixés sur la couronne 12 de façon à former un rotor 13. La rotation de ce rotor 13 par rapport à un stator 14 entraine une production d'énergie électrique.
  • La présente invention a été décrite en relation avec des modes de réalisations spécifiques, qui ont une valeur purement illustrative et ne doivent pas être considérés comme limitatifs. D'une manière générale, la présente invention n'est pas limitée aux exemples illustrés et/ou décrits ci-dessus. L'usage des verbes « comprendre », « inclure », « comporter », ou toute autre variante, ainsi que leurs conjugaisons, ne peut en aucune façon exclure la présence d'éléments autres que ceux mentionnés. L'usage de l'article indéfini « un », « une », ou de l'article défini « le », « la » ou « l' », pour introduire un élément n'exclut pas la présence d'une pluralité de ces éléments. Les numéros de référence dans les revendications ne limitent pas leur portée.

Claims (15)

  1. Groupe de lubrification pour turbomachine d'aéronef comprenant un générateur électrique (1) destiné à alimenter en électricité un dispositif électrique auxiliaire, le générateur électrique (1) comprenant:
    • un pignon (11),
    • un moyen d'entrainement couplé mécaniquement au pignon (11) de façon à entraîner le pignon (11) en rotation, et prévu pour être couplé mécaniquement à un dispositif mécanique d'entrainement,
    • une couronne (12) agencée autour du pignon (11) pour pouvoir être entraînée en rotation par le pignon (11) de façon à former une pompe à engrenage interne avec le pignon (11),
    • une entrée fluidique permettant d'alimenter en fluide la pompe à engrenage interne depuis l'extérieur du générateur électrique (1),
    • une sortie fluidique permettant de faire sortir le fluide de la pompe à engrenage interne vers l'extérieur du générateur électrique (1),
    • des aimants (3) couplés mécaniquement à la couronne (12) de façon à tourner avec elle pour former un rotor (13),
    • un stator (14) agencé autour du rotor (13) et comprenant des bobines de façon à ce qu'une rotation du rotor (13) génère une énergie électrique dans lesdites bobines, et
    • un moyen de connexion électrique connecté électriquement aux bobines et agencé pour transférer une énergie électrique générée dans lesdites bobines au dispositif électrique auxiliaire,
    de sorte que le générateur électrique (1) est capable de compresser un fluide et de générer de l'énergie électrique lorsque le pignon (11) est entrainé en rotation par le moyen d'entrainement.
  2. Groupe de lubrification selon la revendication 1, comprenant en outre le dispositif électrique auxiliaire qui est connecté électriquement au générateur électrique (1) via le moyen de connexion électrique.
  3. Groupe de lubrification selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le dispositif électrique auxiliaire comprend un capteur, par exemple un capteur de niveau d'huile dans le groupe de lubrification ou un détecteur de particules dans un liquide de lubrification circulant dans le groupe de lubrification.
  4. Groupe de lubrification selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen d'entrainement est fixé au pignon (11).
  5. Groupe de lubrification selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le moyen d'entrainement comprend un arbre de pignon (23).
  6. Groupe de lubrification selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'arbre de pignon (23) comprend des dents d'engrènement (24) agencées pour être engrenées par le dispositif mécanique d'entrainement.
  7. Groupe de lubrification selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le générateur électrique (1) comprend une connexion fluidique entre un espace de pompage (6) situé entre le pignon (11) et la couronne (12) et le rotor (13), de façon à ce que le rotor (13) soit immergé dans un fluide circulant dans l'espace de pompage (6).
  8. Groupe de lubrification selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le générateur électrique (1) comprend en outre une chemise d'étanchéité (15) située entre le rotor (13) et le stator (14).
  9. Groupe de lubrification selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la chemise d'étanchéité (15) est agencée pour servir de palier pour le rotor (13).
  10. Groupe de lubrification selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre un moyen d'interruption permettant d'interrompre le transfert d'énergie électrique tout en maintenant les rotations du pignon (11) et de la couronne (12).
  11. Groupe de lubrification selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le générateur électrique (1) comprend en outre un carter (16) dont une surface intérieure (17) définit une cavité dans laquelle sont situés le pignon (11), la couronne (12), le rotor (13) et le stator (14), le stator (14) étant couplé mécaniquement à ladite surface intérieure (17) et le carter (16) étant percé d'une première ouverture faisant partie de l'entrée fluidique, d'une deuxième ouverture faisant partie de la sortie fluidique et d'une troisième ouverture pour le moyen d'entrainement.
  12. Turbomachine, en particulier d'aéronef, comprenant:
    • un groupe de lubrification selon l'une quelconque des revendications 1 à 11,
    • un dispositif électrique auxiliaire connecté électriquement au moyen de connexion électrique du générateur électrique (1) dudit groupe de lubrification, et
    • un dispositif mécanique d'entrainement comprenant un arbre moteur et couplé mécaniquement au moyen d'entrainement dudit générateur électrique (1), de façon à entrainer en rotation le pignon (11) dudit générateur électrique (1) via ledit moyen d'entrainement.
  13. Turbomachine selon la revendication précédente, dans laquelle le dispositif mécanique d'entrainement comprend en outre une boite de réduction et/ou des engrenages couplant mécaniquement l'arbre moteur au moyen d'entrainement.
  14. Turbomachine selon la revendication 12 ou 13, dans laquelle le dispositif électrique auxiliaire fait partie d'un système d'injection de la turbomachine, d'un système de communication avec une cabine de l'aéronef ou d'un système FADEC de l'aéronef.
  15. Méthode de conversion d'énergie mécanique en énergie hydraulique et énergie électrique et comprenant les étapes de:
    • fournir un groupe de lubrification selon l'une quelconque des revendications 1 à 11,
    • fournir une énergie mécanique au moyen d'entrainement dudit générateur électrique (1) de façon à faire tourner le pignon (11) dudit générateur électrique (1) pour qu'il entraine la couronne (12) et le rotor (13) dudit générateur électrique (1), les rotations du pignon (11) et de la couronne (12) créant un pompage de fluide de l'entrée fluidique vers la sortie fluidique dudit générateur électrique (1), et la rotation du rotor (13) par rapport au stator (14) dudit générateur électrique (1) générant une énergie électrique dans les bobines du stator (14).
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