Comparé aux solutions classiquement employée dans le domaine de l’actionnement de puissance (actionneurs hydrauliques, pneumatiques, hybrides…), les technologies de l’électromécanique offrent des avantages très attractifs en termes de commandabilité, de facilité d’intégration, ou encore de maintenabilité.
Toutefois, la pénétration de ces technologies est aujourd’hui freinée, voire stoppée, face à certains domaines d’application pour lequel la fiabilité (aptitude du dispositif à ne pas générer de défaut) ou sa disponibilité (aptitude du dispositif à remplir sa fonction, même en cas de défaut) sont réputés critiques (commandes de vol primaire pour l’aéronautique, entraînement de pompes d’assistance circulatoire pour la médecine…).
Mené en liaison étroite avec plusieurs prescripteurs et fournisseurs d’équipements concernés par ces domaines, l’objectif du présent projet consiste à repousser les limites d’utilisation des actionneurs et convertisseurs électromécaniques grâce à l’amélioration « par conception » de la fiabilité et/ou de la disponibilité du sous-ensemble électromécanique. Il s’agit d’en augmenter ses performances tout en garantissant la sûreté de son fonctionnement, en jouant conjointement sur le choix de son architecture et sa conception technologique.
Face à ces objectifs, 2 sous-thèmes de recherche ont été retenus. Ils concernent de manière complémentaire :
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La définition et l’expérimentation de structures de conversion fiables par conception répondant au mieux aux critères de sûreté de fonctionnement :
Il s’agit ici de proposer et tester des briques technologiques inédites dans le domaine des machines et actionneurs électromécaniques disposant, par conception, de fonctionnalités accrues en matière de fiabilité intrinsèque ; le domaine d’application des actionneurs pour l’aéronautique sert de support concret aux travaux développés sur le sujet, dans le cadre des programmes menés autour du thème de « l’avion plus électrique ».
Ce sous-thème concerne plus particulièrement :
– Essais de fiabilité et de robustesse d’un actionneur de porte d’avion à bobinage redondant (NEXGED) ;
– Conception, réalisation et essai de prototypes de moteurs polyphasés à bobinage concentré moulé (APJ) ;
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La définition et l’évaluation d’architectures électromécaniques à haut niveau de disponibilité :
Outre l’idée de fiabiliser intrinsèquement les briques constitutives d’un système de motorisation ou d’actionnement, une approche complémentaire repose sur la mise en œuvre d’architectures « tolérantes aux défauts » ; l’impact des redondances nécessairement mises en œuvre sur la masse, le rendement ou le coût du système doit néanmoins être minimisé, sinon maîtrisé.
Les travaux réalisés sur ce thème visent précisément à explorer de nouvelles stratégie de conception permettant d’atteindre les objectifs de disponibilités attendus, notamment en aéronautique, sans pénaliser le système du point de vue de ses performances électromécaniques.
Ce sous-thème concerne par exemple :
– Prototypage et essais préliminaires d’un actionneur rotatif à frein intégré à tolérance de panne pour application de commande de vol primaire (GENOME) ;
– Mise en œuvre de stratégique de reconfiguration automatique au sein d’un moteur pentaphasé destiné à la motorisation d’un inverseur de poussée (APJ).