[go: up one dir, main page]

FR3062423A1 - DRIVE SYSTEM FOR A FUEL PUMP OF A TURBOMACHINE - Google Patents

DRIVE SYSTEM FOR A FUEL PUMP OF A TURBOMACHINE Download PDF

Info

Publication number
FR3062423A1
FR3062423A1 FR1750744A FR1750744A FR3062423A1 FR 3062423 A1 FR3062423 A1 FR 3062423A1 FR 1750744 A FR1750744 A FR 1750744A FR 1750744 A FR1750744 A FR 1750744A FR 3062423 A1 FR3062423 A1 FR 3062423A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
pump
elements
starter
turbomachine
speed
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
FR1750744A
Other languages
French (fr)
Other versions
FR3062423B1 (en
Inventor
Huguette de Wergifosse
Eric DE WERGIFOSSE
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 Aircraft Engines SAS
Original Assignee
Safran Aircraft Engines SAS
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 Aircraft Engines SAS filed Critical Safran Aircraft Engines SAS
Priority to FR1750744A priority Critical patent/FR3062423B1/en
Publication of FR3062423A1 publication Critical patent/FR3062423A1/en
Application granted granted Critical
Publication of FR3062423B1 publication Critical patent/FR3062423B1/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/32Arrangement, mounting, or driving, of auxiliaries
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/22Fuel supply systems
    • F02C7/236Fuel delivery systems comprising two or more pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H3/00Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/44Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
    • F16H3/72Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion with a secondary drive, e.g. regulating motor, in order to vary speed continuously
    • F16H3/727Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion with a secondary drive, e.g. regulating motor, in order to vary speed continuously with at least two dynamo electric machines for creating an electric power path inside the gearing, e.g. using generator and motor for a variable power torque path
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H3/00Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/44Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
    • F16H3/72Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion with a secondary drive, e.g. regulating motor, in order to vary speed continuously
    • F16H3/727Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion with a secondary drive, e.g. regulating motor, in order to vary speed continuously with at least two dynamo electric machines for creating an electric power path inside the gearing, e.g. using generator and motor for a variable power torque path
    • F16H3/728Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion with a secondary drive, e.g. regulating motor, in order to vary speed continuously with at least two dynamo electric machines for creating an electric power path inside the gearing, e.g. using generator and motor for a variable power torque path with means to change ratio in the mechanical gearing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/26Starting; Ignition
    • F02C7/268Starting drives for the rotor, acting directly on the rotor of the gas turbine to be started
    • F02C7/275Mechanical drives
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2220/00Application
    • F05D2220/60Application making use of surplus or waste energy
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2220/00Application
    • F05D2220/70Application in combination with
    • F05D2220/76Application in combination with an electrical generator
    • F05D2220/764Application in combination with an electrical generator of the alternating current (A.C.) type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2260/00Function
    • F05D2260/40Transmission of power
    • F05D2260/403Transmission of power through the shape of the drive components
    • F05D2260/4031Transmission of power through the shape of the drive components as in toothed gearing
    • F05D2260/40311Transmission of power through the shape of the drive components as in toothed gearing of the epicyclical, planetary or differential type
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00Aeronautics or air transport
    • Y02T50/60Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

L'invention concerne un système d'entraînement d'une pompe à carburant d'une turbomachine, la turbomachine comportant un axe moteur et un démarreur (16) ayant aussi fonction de générateur, le système comportant un réducteur (11) à train épicycloïdal comprenant trois éléments, un planétaire (11 A) central, une couronne (11 B) externe et un porte-satellites (11 U) dont les satellites (11 S) s'engrènent avec le planétaire et la couronne, un premier des trois éléments étant destiné à être relié à l'axe moteur et un second des trois éléments étant destiné à être couplé à un arbre de la pompe (1), caractérisé en ce que lesdits trois éléments sont mobiles en rotation autour d'un axe du réducteur, en ce que le système comporte en outre des premiers moyens électriques (12) agencés pour entraîner en rotation le troisième desdits éléments du réducteur (11), de manière à modifier un rapport de vitesse de rotation entre le premier et le second desdits éléments, et des seconds moyens électriques (13) couplés à l'un desdits premier ou second élément du réducteur (11), les premier et second moyens électriques étant agencés pour transférer de la puissance électrique de manière réversible de l'un à l'autre, et en ce que les premiers moyens (12) ou les seconds moyens (13) électriques comprennent le démarreur (16)The invention relates to a drive system for a fuel pump of a turbomachine, the turbomachine comprising a motor shaft and a starter (16) also having a generator function, the system comprising an epicyclic gear reducer (11) comprising three elements, a sun gear (11 A) central, an outer ring (11 B) and a planet carrier (11 U) whose satellites (11 S) mesh with the sun gear and the ring gear, a first of the three elements being intended to be connected to the motor shaft and a second of the three elements being intended to be coupled to a shaft of the pump (1), characterized in that said three elements are rotatable about an axis of the gearbox, in the system further comprises first electrical means (12) arranged to rotate the third of said gear elements (11) to change a rotational speed ratio between the first and second of said elements, and second electrical means (13) coupled to one of said first or second element of the reducer (11), the first and second electrical means being arranged to transfer reversibly electric power from one to the other. other, and in that the first means (12) or second electrical means (13) comprise the starter (16)

Description

@ Titulaire(s) : SAFRAN AIRCRAFT ENGINES.@ Holder (s): SAFRAN AIRCRAFT ENGINES.

Figure FR3062423A1_D0001

Mandataire(s) :Agent (s):

GEVERS & ORES Société anonyme.GEVERS & ORES Public limited company.

® SYSTEME D'ENTRAINEMENT D'UNE POMPE A CARBURANT D'UNE TURBOMACHINE.® DRIVE SYSTEM OF A FUEL PUMP OF A TURBOMACHINE.

FR 3 062 423 - A1 (® L'invention concerne un système d'entraînement d'une pompe à carburant d'une turbomachine, la turbomachine comportant un axe moteur et un démarreur (16) ayant aussi fonction de générateur, le système comportant un réducteur (11 ) à train épicycloïdal comprenant trois éléments, un planétaire (11 A) central, une couronne (11 B) externe et un porte-satellites (11 U) dont les satellites (11 S) s'engrènent avec le planétaire et la couronne, un premier des trois éléments étant destiné à être relié à l'axe moteur et un second des trois éléments étant destiné à être couplé à un arbre de la pompe (1), caractérisé en ce que lesdits trois éléments sont mobiles en rotation autour d'un axe du réducteur, en ce que le système comporte en outre des premiers moyens électriques (12) agencés pour entraîner en rotation le troisième desdits éléments du réducteur (11 ), de manière à modifier un rapport de vitesse de rotation entre le premier et le second desdits éléments, et des seconds moyens électriques (13) couplés à l'un desdits premier ou second élément du réducteur (11), les premier et second moyens électriques étant agencés pour transférer de la puissance électrique de manière réversible de l'un à l'autre, et en ce que les premiers moyens (12) ou les seconds moyens (13)FR 3 062 423 - A1 (® The invention relates to a system for driving a fuel pump of a turbomachine, the turbomachine comprising an engine shaft and a starter (16) also serving as a generator, the system comprising a planetary gear reducer (11) comprising three elements, a central sun gear (11 A), an outer ring (11 B) and a planet carrier (11 U) whose satellites (11 S) mesh with the sun gear and the crown, a first of the three elements being intended to be connected to the motor axis and a second of the three elements being intended to be coupled to a pump shaft (1), characterized in that said three elements are movable in rotation around an axis of the reducer, in that the system further comprises first electrical means (12) arranged to rotate the third of said elements of the reducer (11), so as to modify a rotational speed ratio between the first er and the second of said elements, and second electrical means (13) coupled to one of said first or second element of the reducer (11), the first and second electrical means being arranged to transfer electrical power reversibly from the 'to each other, and in that the first means (12) or the second means (13)

Figure FR3062423A1_D0002
Figure FR3062423A1_D0003
Figure FR3062423A1_D0004

ii

Système d’entraînement d’une pompe à carburant d’une turbomachineFuel pump drive system for a turbomachine

Domaine de l’invention:Field of the invention:

La présente invention se rapporte au domaine des turbomachines. Elle concerne plus particulièrement le circuit d’alimentation en carburant et la régulation du débit de carburant dans ce circuit.The present invention relates to the field of turbomachinery. It relates more particularly to the fuel supply circuit and the regulation of the fuel flow in this circuit.

Etat de la technique :State of the art:

Les turbomachines installées sur un aéronef sont équipées d’un circuit d’alimentation en carburant, délivrant le carburant à la chambre de combustion, qui doit être régulé en fonction du besoin selon les conditions de vol. En référence à la figure 1, le circuit de carburant comprend généralement une pompe 1 principale haute pression de type volumétrique qui envoie le carburant vers un groupe hydromécanique 2 avant l’injection vers la chambre de combustion 3. L’ensemble est agencé pour assurer, en sortie vers la chambre de combustion, un débit de carburant adapté au besoin. Un boîtier de commande 4 pilote généralement le groupe hydromécanique 2 pour qu’il adapte le débit envoyé par la pompe 1 au besoin de la chambre de combustion 3.The turbomachines installed on an aircraft are equipped with a fuel supply circuit, delivering the fuel to the combustion chamber, which must be regulated as required according to the flight conditions. Referring to FIG. 1, the fuel circuit generally comprises a main high-pressure pump 1 of volumetric type which sends the fuel to a hydromechanical group 2 before injection to the combustion chamber 3. The assembly is arranged to ensure, at the outlet to the combustion chamber, a fuel flow rate adapted to the need. A control unit 4 generally controls the hydromechanical group 2 so that it adapts the flow rate sent by the pump 1 to the needs of the combustion chamber 3.

En général, la pompe 1 est entraînée par un arbre de sortie du boîtier d’accessoires 5 de la turbomachine, lui-même entraîné par un axe du corps primaire de la turbomachine, non représenté sur la figure 1. Un dispositif d’entraînement 6 est généralement installé entre l’arbre du boîtier de relais d’accessoires 5 et la pompe 1 pour adapter les régimes de rotation entre ces deux équipements. Ce dispositif détermine un rapport K entre la vitesse de la pompe 1 et la vitesse de rotation ω de l’axe moteur de la turbomachine. Ce dispositif entraîne généralement aussi un moyen d’alimentation 7 du circuit à partir des réservoirs de carburant 8.In general, the pump 1 is driven by an output shaft of the accessory box 5 of the turbomachine, itself driven by an axis of the primary body of the turbomachine, not shown in FIG. 1. A drive device 6 is generally installed between the shaft of the accessory relay box 5 and the pump 1 to adapt the rotation regimes between these two pieces of equipment. This device determines a ratio K between the speed of the pump 1 and the speed of rotation ω of the engine axis of the turbomachine. This device generally also drives a supply means 7 for the circuit from the fuel tanks 8.

La caractéristique linéaire Cyl de la pompe 1 entre le débit de carburant et sa vitesse d’entraînement dépend en particulier de sa cylindrée. La pompe 1 doit être dimensionnée de telle manière que cette cylindrée permette de délivrer les débits requis pour tous les régimes de fonctionnement de la turbomachine, donc de vitesse de l’arbre de sortie du boîtier de relais d’accessoires 5, aussi bien à basse vitesse qu’à haute vitesse.The linear characteristic Cyl of pump 1 between the fuel flow rate and its drive speed depends in particular on its displacement. The pump 1 must be dimensioned in such a way that this displacement makes it possible to deliver the flow rates required for all the operating regimes of the turbomachine, therefore of the speed of the output shaft of the accessory relay box 5, both at low speed than high speed.

Comme on peut le voir sur la figure 2, représentant les variations de débit F en fonction de la vitesse de rotation ω de l’axe moteur de la turbomachine, le besoin F1 en carburant varie de façon non linéaire en fonction du régime de la turbomachine. La vitesse de rotation ω de l’axe moteur de la turbomachine varie entre une valeur minimale cumin, pour l’allumage de la turbomachine, et une valeur maximale œmax pour le décollage. Le régime correspondant à un vol de croisière se situe entre ces deux extrêmes.As can be seen in FIG. 2, representing the variations in flow rate F as a function of the speed of rotation ω of the engine axis of the turbomachine, the fuel requirement F1 varies non-linearly as a function of the speed of the turbomachine . The speed of rotation ω of the engine axis of the turbomachine varies between a minimum value cumin, for the ignition of the turbomachine, and a maximum value œmax for takeoff. The regime corresponding to a cruise flight falls between these two extremes.

Suivant l’application, le point crucial est situé soit à l’allumage basse vitesse soit au décollage, à haute vitesse. Sur la figure 2, ce point crucial se situe au niveau de l’allumage, il faut choisir la cylindrée de la pompe de telle manière que sa caractéristique linéaire soit égale à la valeur Cyl1, pour assurer un débit suffisant lors de toutes les conditions de vol. Cette valeur Cyl1 peut être significativement supérieure à la valeur minimale Cylmin nécessaire dans certaines conditions de vol, voire à celle Cyl2 nécessaire lors du décollage.Depending on the application, the crucial point is located either at low speed ignition or at takeoff at high speed. In Figure 2, this crucial point is at the ignition level, the displacement of the pump must be chosen in such a way that its linear characteristic is equal to the value Cyl1, to ensure sufficient flow during all the conditions of flight. This Cyl1 value can be significantly higher than the minimum Cylmin value required under certain flight conditions, or even that Cyl2 required during takeoff.

Suivant ce dimensionnement, le débit fourni par la pompe suit donc la droite L1 sur le diagramme débit/vitesse de rotation de la figure 2. Pendant une large phase de vitesse d’entraînement, notamment en vol de croisière, la pompe délivre donc un débit supérieur au besoin en débit carburant, donc un surplus F2 de carburant.According to this design, the flow rate supplied by the pump therefore follows the line L1 on the flow rate / rotation speed diagram in FIG. 2. During a large phase of drive speed, in particular in cruising flight, the pump therefore delivers a flow rate greater than the fuel flow requirement, therefore an excess F2 of fuel.

Le groupe hydromécanique 2 doit donc renvoyer vers la pompe, par une boucle de recirculation 9, le surplus de carburant F2 par rapport au besoin.The hydromechanical group 2 must therefore return to the pump, by a recirculation loop 9, the excess fuel F2 compared to the need.

Ce problème de régulation du débit de carburant est encore accentué lorsque le circuit de carburant est utilisé, comme indiqué sur la figure 1, pour actionner des géométries variables 10 de la turbomachine. L’actionnement des géométries variables 10 crée des variations de besoin en carburant dans le circuit qui doivent être prises en compte dans le dimensionnement de la pompe 1, dans le fonctionnement du groupe hydromécanique 2 et dans les caractéristiques de la boucle de recirculation 9.This problem of regulating the fuel flow is further accentuated when the fuel circuit is used, as indicated in FIG. 1, to actuate variable geometries 10 of the turbomachine. The actuation of the variable geometries 10 creates variations in the fuel requirement in the circuit which must be taken into account in the dimensioning of the pump 1, in the operation of the hydromechanical group 2 and in the characteristics of the recirculation loop 9.

Cette architecture du système d’alimentation en carburant présente plusieurs inconvénients. Le surplus de débit injecté par la pompe 1 induit un surplus de prélèvement de puissance sur le boîtier de relais d’accessoires 5 par rapport au besoin, préjudiciable au rendement de la turbomachine. Le surplus de puissance mécanique se transforme en puissance thermique dissipée dans la boucle de recirculation 9 qui doit être évacuée. Cela a une influence négative sur la taille et la masse du circuit de carburant, notamment pour des échangeurs thermiques, non représentés, placés pour évacuer la chaleur dans ce circuit.This architecture of the fuel supply system has several drawbacks. The excess flow injected by the pump 1 induces a surplus of power draw on the accessory relay box 5 compared to the need, detrimental to the performance of the turbomachine. The excess mechanical power is transformed into thermal power dissipated in the recirculation loop 9 which must be evacuated. This has a negative influence on the size and the mass of the fuel circuit, in particular for heat exchangers, not shown, placed to evacuate the heat in this circuit.

L’invention a pour objectif de remédier au moins à certains de ces inconvénients.The object of the invention is to remedy at least some of these drawbacks.

Exposé de l’invention :Statement of the invention:

A cet effet, l’invention concerne un système d’entraînement d’une pompe à carburant d’une turbomachine, la turbomachine comportant un axe moteur et un démarreur ayant aussi fonction de générateur, le système comportant un réducteur à train épicycloïdal comprenant trois éléments, un planétaire central, une couronne externe et un porte-satellites dont les satellites s’engrènent avec le planétaire et la couronne, un premier des trois éléments étant destiné à être relié à l’axe moteur et un second des trois éléments étant destiné à être couplé à un arbre de la pompe, caractérisé en ce que lesdits trois éléments sont mobiles en rotation autour d’un axe du réducteur, en ce que le système comporte en outre des premiers moyens électriques agencés pour entraîner en rotation le troisième desdits éléments du réducteur, de manière à modifier un rapport de vitesse de rotation entre le premier et le second desdits éléments, et des seconds moyens électriques couplés au premier ou au second desdits éléments du réducteur, les premier et second moyens électriques étant agencés pour transférer de la puissance électrique de manière réversible de l’un à l’autre, et en ce que les premiers moyens ou les seconds moyens électriques comprennent le démarreur.To this end, the invention relates to a system for driving a fuel pump of a turbomachine, the turbomachine comprising an engine shaft and a starter also having the function of generator, the system comprising a planetary gear reduction unit comprising three elements , a central sun gear, an outer ring and a planet carrier of which the satellites mesh with the sun gear and the ring, a first of the three elements being intended to be connected to the motor axis and a second of the three elements being intended to be coupled to a pump shaft, characterized in that said three elements are movable in rotation about an axis of the reduction gear, in that the system further comprises first electrical means arranged to rotate the third of said elements of the reducer, so as to modify a rotational speed ratio between the first and the second of said elements, and of the second s electrical means coupled to the first or second of said elements of the reducer, the first and second electrical means being arranged to transfer electrical power reversibly from one to the other, and in that the first means or the second electrical means include the starter.

Le système d’entraînement ainsi agencé permet de modifier la vitesse de la pompe pour un régime moteur donné de la turbomachine. Ainsi, on peut adapter la vitesse de la pompe pour qu’elle délivre le bon débit de carburant aux différents points de fonctionnement de la turbomachine. En se fixant une vitesse maximale admissible de la pompe, la cylindrée de la pompe ne dépend plus que du point de fonctionnement au décollage et non de celui à l’allumageThe drive system thus arranged makes it possible to modify the speed of the pump for a given engine speed of the turbomachine. Thus, the speed of the pump can be adapted so that it delivers the correct fuel flow rate to the various operating points of the turbomachine. By setting a maximum permissible speed of the pump, the displacement of the pump only depends on the operating point at takeoff and not on that at ignition

D’un point de vue énergétique, la puissance prélevée sur l’axe moteur sera sera toujours strictement égal au besoin minimum grâce au transfert de puissance. On obtient donc un gain sur la puissance prélevée pour le fonctionnement du circuit carburant.From an energy point of view, the power taken from the motor axis will always be strictly equal to the minimum need thanks to the power transfer. We therefore obtain a gain on the power drawn for the operation of the fuel system.

De plus, le transfert de puissance réversible entre le démarreur et l’autre moteur permet de faire fonctionner le dispositif sans besoin de puissance externe lors du pilotage de la pompe, l’un des moteurs prélevant la puissance nécessaire au fonctionnement de l’autre moteur, lorsque que ce dernier fonctionne en moteur. Le transfert de puissance permet de faire fonctionner les deux moteurs dans les deux modes aussi bien en mode moteur qu’en mode générateur. Suivant le point de fonctionnement le démarreur peut soit être en mode moteur ou en mode générateur et le moteur en mode générateur ou en mode moteur.In addition, the reversible power transfer between the starter and the other motor makes it possible to operate the device without the need for external power when controlling the pump, one of the motors taking the power necessary for the operation of the other motor. , when the latter is operating as an engine. The power transfer allows the two motors to operate in both modes, both in motor mode and in generator mode. Depending on the operating point, the starter can either be in engine mode or in generator mode and the engine in generator mode or in engine mode.

De plus l’utilisation du démarreur permet d’utiliser un équipement déjà présent.In addition, the use of the starter makes it possible to use equipment already present.

Par ailleurs, la réactivité du dispositif d’entraînement pour adapter la vitesse de la pompe permet de simplifier le circuit de carburant. Cela permet de diminuer très fortement le dimensionnement de la boucle de recirculation de carburant, voire de la supprimer.In addition, the responsiveness of the drive device to adapt the speed of the pump simplifies the fuel system. This makes it possible to greatly reduce the size of the fuel recirculation loop, or even to eliminate it.

Avantageusement, les seconds moyens électriques sont couplés au second des trois éléments du réducteur et le premier desdits éléments du réducteur peut être le planétaire.Advantageously, the second electrical means are coupled to the second of the three elements of the reducer and the first of said elements of the reducer may be the planetary.

Dans un premier mode de réalisation préférentiel, le démarreur forme les seconds moyens électriques et le second desdits éléments du réducteur peut être le porte-satellites.In a first preferred embodiment, the starter forms the second electrical means and the second of said elements of the reduction gear can be the planet carrier.

Ce premier mode de réalisation permet de simplifier la conception d’un boîtier de relais d’accessoires en entrée du système.This first embodiment simplifies the design of an accessory relay box at the input of the system.

Dans un second mode de réalisation préférentiel, le démarreur forme les premiers moyens électriques et le second desdits éléments du réducteur peut être la couronne.In a second preferred embodiment, the starter forms the first electrical means and the second of said elements of the reducer can be the crown.

Ce deuxième mode de réalisation permet d’optimiser le dimensionnement du démarreur en autorisant pour celui-ci des vitesses de rotation élevées et des couples faibles.This second embodiment makes it possible to optimize the dimensioning of the starter by allowing it high rotation speeds and low torques.

L’invention concerne aussi une turbomachine comportant un système tel que décrit précédemment.The invention also relates to a turbomachine comprising a system as described above.

L’invention concerne également un procédé de régulation d’une pompe à carburant pour turbomachine dans un aéronef, un arbre de la pompe étant entraîné par un axe moteur de la turbomachine par des moyens utilisant un système d’entraînement tel que décrit précédemment où le démarreur forme les premiers moyens électriques, caractérisé en ce qu’on modifie la vitesse de rotation de l’arbre de la pompe en pilotant la vitesse de rotation du troisième élément du réducteur par le démarreur, de manière à ce que le débit de carburant délivré par la pompe soit adapté aux conditions de vol de l’aéronef, et en ce que l’on pilote les seconds moyens électriques de manière à fournir de l’énergie électrique au démarreur lorsqu’il est moteur et/ou à absorber l’énergie électrique fournie par le démarreur lorsqu’il est générateur.The invention also relates to a method of regulating a fuel pump for a turbomachine in an aircraft, a shaft of the pump being driven by a motor axis of the turbomachine by means using a drive system as described above where the starter forms the first electrical means, characterized in that the speed of rotation of the pump shaft is modified by controlling the speed of rotation of the third element of the reducer by the starter, so that the flow of fuel delivered by the pump is adapted to the flight conditions of the aircraft, and in that the second electrical means are piloted so as to supply electrical energy to the starter when it is a motor and / or to absorb the energy electric supplied by the starter when it is generator.

L’invention concerne aussi un procédé de régulation d’une pompe à carburant pour turbomachine dans un aéronef, un arbre de la pompe étant entraîné par un axe moteur de la turbomachine par des moyens utilisant un système d’entraînement tel que décrit précédemment où le démarreur forme les seconds moyens électriques, caractérisé en ce qu’on modifie la vitesse de rotation de l’arbre de la pompe en pilotant la vitesse de rotation du troisième élément du réducteur par les premiers moyens électriques, de manière à ce que le débit de carburant délivré par la pompe soit adapté aux conditions de vol de l’aéronef, et en ce que l’on pilote le démarreur de manière à fournir de l’énergie électrique aux premiers moyens électriques lorsqu’ils sont moteurs et/ou à absorber l’énergie électrique fournie par les premiers moyens électriques lorsqu’ils sont générateurs.The invention also relates to a method of regulating a fuel pump for a turbomachine in an aircraft, a shaft of the pump being driven by a motor axis of the turbomachine by means using a drive system as described above where the starter forms the second electrical means, characterized in that the speed of rotation of the pump shaft is modified by controlling the speed of rotation of the third element of the reducer by the first electrical means, so that the flow of fuel delivered by the pump is adapted to the flight conditions of the aircraft, and in that the starter is piloted so as to supply electrical energy to the first electrical means when they are motors and / or to absorb the electrical energy supplied by the first electrical means when they are generators.

Brève description des figures :Brief description of the figures:

La présente invention sera mieux comprise et d’autres détails, caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description d’un exemple non limitatif qui suit, en référence aux dessins annexés sur lesquels :The present invention will be better understood and other details, characteristics and advantages of the present invention will appear more clearly on reading the description of a nonlimiting example which follows, with reference to the appended drawings in which:

la figure 1 présente très schématiquement un circuit de carburant selon l’état de la technique ;Figure 1 very schematically shows a fuel system according to the state of the art;

la figure 2 présente un diagramme en vitesse de rotation et débit montrant l’écart entre le débit fourni par la pompe de carburant et le besoin pour un circuit selon la figure 1 ;FIG. 2 presents a diagram in rotation speed and flow rate showing the difference between the flow rate supplied by the fuel pump and the requirement for a circuit according to FIG. 1;

la figure 3 présente très schématiquement une demi coupe d’une turbomachine pouvant utiliser l’invention ;Figure 3 very schematically shows a half section of a turbomachine that can use the invention;

la figure 4 présente des vues en éclaté et un schéma pour un réducteur à train épicycloïdal pouvant être utilisé par l’invention ;Figure 4 shows exploded views and a diagram for a planetary gear reducer which can be used by the invention;

la figure 5 présente le schéma d’un premier mode de réalisation d’un dispositif d’entraînement selon l’invention entre la turbomachine et la pompe utilisant un réducteur de la figure 4 ;Figure 5 shows the diagram of a first embodiment of a drive device according to the invention between the turbomachine and the pump using a reducer of Figure 4;

la figure 6 présente le schéma d’un deuxième mode de réalisation d’un dispositif d’entraînement selon l’invention entre la turbomachine et la pompe utilisant un réducteur de la figure 4 ; et la figure 7 présente très schématiquement un circuit de carburant utilisant un dispositif d’entraînement de la figure 5 ou de la figure 6.Figure 6 shows the diagram of a second embodiment of a drive device according to the invention between the turbomachine and the pump using a reducer of Figure 4; and FIG. 7 very schematically shows a fuel circuit using a driving device in FIG. 5 or in FIG. 6.

Les éléments ayant les mêmes fonctions dans les différentes mises en œuvre ont les mêmes références dans les figures.The elements having the same functions in the different implementations have the same references in the figures.

Description d’un mode de réalisation :Description of an embodiment:

Dans une turbomachine, par exemple une turbomachine à double flux représentée sur la figure 3, le flux d’air en sortie de soufflante 20 se divise en un flux primaire P entrant dans le moteur et en un flux secondaire S entourant ce dernier. Le flux primaire traverse alors des compresseurs basse pression 21 et haute pression 22, la chambre de combustion 3 alimentée par le circuit de carburant précédemment évoqué, puis des turbines haute pression 24 et basse pression 25. Généralement, l’ensemble des compresseurs haute pression 22 et des turbines haute pression 24 tourne d’un bloc sur un axe commun 26 et forme la partie moteur de la turbomachine avec la chambre de combustion.In a turbomachine, for example a double-flow turbomachine shown in FIG. 3, the air flow at the outlet of the fan 20 is divided into a primary flow P entering the engine and a secondary flow S surrounding the latter. The primary flow then passes through low pressure compressors 21 and high pressure 22, the combustion chamber 3 supplied by the fuel circuit previously mentioned, then high pressure turbines 24 and low pressure 25. Generally, all of the high pressure compressors 22 and high pressure turbines 24 rotates in one block on a common axis 26 and forms the engine part of the turbomachine with the combustion chamber.

Généralement, l’axe moteur 26 entraîne le boîtier de relais d’accessoires 5 qui peut comporter plusieurs trains d’engrenages reliés à des arbres de sortie pour entraîner divers équipements. Ici un des arbres de sortie du boîtier d’engrenage entraîne, par un dispositif d’entraînement 6’, la pompe volumétrique 1 qui alimente le groupe hydromécanique 2 injectant le carburant dans la chambre de combustion 3. Généralement aussi, le boîtier de relais d’accessoires fait le lien entre l’axe moteur 26 et un démarreur/générateur, non représenté sur cette figure, qui peut être utilisé pour entraîner la turbomachine lors des phases de démarrage ou générer un courant électrique lorsque la turbomachine est allumée.Generally, the motor axis 26 drives the accessory relay box 5 which can include several gear trains connected to output shafts to drive various pieces of equipment. Here one of the output shafts of the gearbox drives, by a driving device 6 ', the positive displacement pump 1 which supplies the hydromechanical group 2 injecting the fuel into the combustion chamber 3. Generally also, the relay box d 'accessories makes the link between the motor axis 26 and a starter / generator, not shown in this figure, which can be used to drive the turbomachine during start-up phases or generate an electric current when the turbomachine is switched on.

La turbomachine peut aussi comporter des géométries variables 10, précédemment évoquées, que l’on peut activer dans certaines conditions d’utilisation. Ces géométries variables 10 sont, par exemple, des aubes à calage variable en entrée de compresseur basse pression.The turbomachine can also include variable geometries 10, previously mentioned, which can be activated under certain conditions of use. These variable geometries 10 are, for example, vanes with variable setting at the inlet of the low pressure compressor.

Ici, en référence à la figure 7, le système d’alimentation en carburant comporte un dispositif d’entraînement 6’ entre le boîtier de relais d’accessoires 5 et la pompe 1 différent du système de la figure 1. La pompe 1 peut être de même nature que pour la solution classique. C’est une pompe volumétrique rotative, dont le débit est une fonction croissante de la vitesse de rotation ω1, apte à fournir le débit nécessaire à l’injection dans la chambre de combustion 3 et à mettre le circuit carburant en pression. De préférence, elle a une caractéristique linéaire Cyl reliant le débit de sortie à la vitesse de rotation ω1.Here, with reference to FIG. 7, the fuel supply system comprises a drive device 6 'between the accessory relay box 5 and the pump 1 different from the system of FIG. 1. The pump 1 can be of the same nature as for the conventional solution. It is a rotary positive displacement pump, the flow rate of which is an increasing function of the rotation speed ω1, able to supply the flow rate required for injection into the combustion chamber 3 and to put the fuel circuit under pressure. Preferably, it has a linear characteristic Cyl connecting the output flow to the speed of rotation ω1.

Le dispositif d’entraînement 6’ comporte un réducteur à train épicycloïdal dont on utilise les propriétés pour adapter la vitesse de rotation de la pompe 1 au besoin de débit de carburant suivant les différents régimes de fonctionnement de la turbomachine.The driving device 6 ’comprises a planetary gear reducer, the properties of which are used to adapt the speed of rotation of the pump 1 to the fuel flow requirement according to the different operating modes of the turbomachine.

En référence, à la figure 4, le réducteur à train épicycloïdal 11 comporte :With reference to FIG. 4, the planetary gear reducer 11 comprises:

- un planétaire central 11 A, agencé pour pouvoir tourner autour de l’axe du train à une vitesse ωΑ ;- a central sun gear 11 A, arranged to be able to rotate around the axis of the train at a speed ωΑ;

- des satellites 11S s’engrenant avec le planétaire central 11A et portés par un porte-satellites 11 U, le porte-satellites 11U étant agencé pour pouvoir tourner autour de l’axe du train à une vitesse ωυ ;- satellites 11S meshing with the central planet 11A and carried by a planet carrier 11 U, the planet carrier 11U being arranged to be able to rotate around the axis of the train at a speed ωυ;

- Une couronne 11B externe avec laquelle les satellites 11S s’engrènent également, la couronne 11B étant agencée pour pouvoir tourner autour de l’axe du train à une vitesse ωΒ.- An outer ring 11B with which the satellites 11S also mesh, the ring 11B being arranged to be able to rotate around the axis of the train at a speed ωΒ.

Une caractéristique du réducteur à train épicycloïdal 11 est donc que ses trois éléments, le planétaire central 11 A, le porte-satellites 11U et la couronne 11 B, sont capables de tourner. Ici, par exemple, la couronne 11B est libre de tourner à l’intérieur d’un carter fixe 11C protégeant le réducteur 11.A characteristic of the planetary gear reducer 11 is therefore that its three elements, the central sun gear 11 A, the planet carrier 11U and the ring gear 11 B, are capable of turning. Here, for example, the crown 11B is free to rotate inside a fixed casing 11C protecting the reduction gear 11.

Le fonctionnement du train du réducteur 11 est régi par la formule de Willis qui montre qu’il s’agit d’un mécanisme à deux degrés de liberté et que la connaissance des vitesses de rotation de deux éléments parmi le planétaire central 11 A, le porte-satellites 11U et la couronne 11 B, permet le calcul de la vitesse de rotation du troisième.The operation of the gear train 11 is governed by the formula of Willis which shows that it is a mechanism with two degrees of freedom and that the knowledge of the speeds of rotation of two elements among the central planet 11 A, the planet carrier 11U and the crown 11 B, allows the calculation of the speed of rotation of the third.

Rotation du planétaire central 11A : ωΑ11A central planetary rotation: ωΑ

Rotation du porte-satellites 11U : cüU11U planet carrier rotation: cüU

Rotation de la couronne 11B : ωΒRotation of the crown 11B: ωΒ

Formule de WILLIS : (ωΑ - uuU) / (ωΒ- uuU) = k ou ωΑ - k* ωΒ + (k-1)* uuU = 0WILLIS formula: (ωΑ - uuU) / (ωΒ- uuU) = k or ωΑ - k * ωΒ + (k-1) * uuU = 0

Dans la formule de Willis, le facteur k, aussi appelé raison du train, est une constante déterminée par la géométrie des engrenages. Pour le réducteur 11 de la figure 4, k = - ZB/ZA, où ZA est le nombre de dents du planétaire central A et ZB le nombre de dents de la couronne B. Le facteur k est donc négatif avec un module inférieur à 1.In Willis' formula, the factor k, also called reason of the train, is a constant determined by the geometry of the gears. For the reducer 11 in FIG. 4, k = - ZB / ZA, where ZA is the number of teeth of the central planet A and ZB the number of teeth of the crown B. The factor k is therefore negative with a modulus less than 1 .

On comprend donc que, si l’arbre de sortie du boîtier de relais d’accessoires 5 est couplé à l’un des trois éléments et l’arbre de la pompe 1 est couplé à un deuxième élément, on peut faire varier la vitesse de rotation de la pompe 1 pour une vitesse donnée de l’arbre du boîtier 5 en faisant varier la vitesse de rotation du troisième élément.It is therefore understood that, if the output shaft of the accessory relay box 5 is coupled to one of the three elements and the pump shaft 1 is coupled to a second element, the speed of rotation of the pump 1 for a given speed of the shaft of the housing 5 by varying the speed of rotation of the third element.

Selon l’invention, un premier moteur électrique 12 est couplé audit troisième élément pour piloter la vitesse de rotation de ce dernier.According to the invention, a first electric motor 12 is coupled to said third element to control the speed of rotation of the latter.

Six combinaisons sont possibles pour positionner les trois équipements, boîtier de relais d’accessoires 5, pompe 1 et moteur électrique 12, par rapport aux trois éléments du réducteur à train épicycloïdal 11.Six combinations are possible for positioning the three pieces of equipment, accessory relay box 5, pump 1 and electric motor 12, relative to the three elements of the planetary gear reducer 11.

Pour illustrer cela par des exemples de configurations, on se réfère ici aux figures 5 et 6 où l’on prend en compte les références 12 et 13 entre parenthèses et non la référence 16. Sur la figure 5, le boîtier 5 étant relié au planétaire central 11A et la pompe au porte-satellites 11 U, un moteur électrique 12 est relié à la couronne 11 B, de manière à pouvoir entraîner en rotation cette dernière. Sur la figure 6, le boîtier 5 étant relié au planétaire central 11A et la pompe à la couronne 11 B, un moteur électrique 12 est relié au porte-satellites 11 U, de manière à pouvoir entraîner en rotation ce dernier.To illustrate this with examples of configurations, reference is made here to FIGS. 5 and 6 where the references 12 and 13 are taken into account in parentheses and not the reference 16. In FIG. 5, the housing 5 being connected to the planetary central 11A and the pump to the planet carrier 11 U, an electric motor 12 is connected to the crown 11 B, so as to be able to drive the latter in rotation. In FIG. 6, the housing 5 being connected to the central sun gear 11A and the pump to the crown 11 B, an electric motor 12 is connected to the planet carrier 11 U, so as to be able to drive the latter in rotation.

On couple également un second moteur 13 à l’un des éléments du réducteur 11 qui n’est pas relié au premier moteur 12.A second motor 13 is also coupled to one of the elements of the reducer 11 which is not connected to the first motor 12.

Pour illustration, la figure 5 illustre la configuration « 3A-Option1 », où le second moteur 13 est relié au porte-satellites 11 U, et la figure 6 illustre la configuration « 3B-Option1 », où le second moteur 13 est relié au planétaire 11A.For illustration, FIG. 5 illustrates the configuration “3A-Option1”, where the second motor 13 is connected to the planet carrier 11 U, and FIG. 6 illustrates the configuration “3B-Option1”, where the second motor 13 is connected to the planetary 11A.

Le premier moteur 12 et le second moteur 13 comportent chacun un stator et un rotor. Lesdits moteurs 12, 13 sont pilotables en couple appliqué sur leur rotor et en vitesse de rotation ω12, ω13 de leur rotor. II s’agit par exemple de moteurs asynchrones en courant alternatif. Le couple et la vitesse de chaque moteur 12, 13 sont alors pilotés par la puissance électrique et la fréquence du courant envoyé par un convertisseur 14, 15 dédié à chacun.The first motor 12 and the second motor 13 each comprise a stator and a rotor. Said motors 12, 13 can be controlled in torque applied to their rotor and in rotation speed ω12, ω13 of their rotor. These are, for example, asynchronous AC motors. The torque and speed of each motor 12, 13 are then controlled by the electric power and the frequency of the current sent by a converter 14, 15 dedicated to each.

Par ailleurs, le second moteur 13 est électriquement lié au premier moteur 12 par l’intermédiaire desdits convertisseurs de tension réversibles 14, 15, afin de faire passer de la puissance de l’un à l’autre.Furthermore, the second motor 13 is electrically linked to the first motor 12 by means of said reversible voltage converters 14, 15, in order to pass power from one to the other.

La position du second moteur 13 multiplie par deux le nombre de combinaisons possibles pour le dispositif 6’. On obtient ainsi douze combinaisons répertoriées dans le tableau ci-dessous.The position of the second motor 13 doubles the number of possible combinations for the 6 ’device. Twelve combinations are thus obtained, listed in the table below.

Ce tableau indique également la fonction donnant la vitesse ω1 de la pompe 1 à partir de la vitesse ω5 de l’arbre du boîtier 5 et de la vitesse ω12 du premier moteur 12. La vitesse de rotation ω13 du second moteur 13 est déterminée par la vitesse de rotation de l’équipement avec lequel il est couplé en série sur le réducteur 11, soit l’arbre de la pompe 1, soit l’arbre de sortie du boîtier 5. Dans ce tableau, l’option 1 correspond aux cas où le second moteur 13 est couplé en série avec la pompe 1 sur le même élément du réducteur 11, et l’option 2 correspond aux cas où le second moteur 13 est couplé en série avec l’arbre de sortie du boîtier 5 de relais d’accessoires sur le même élément du réducteur 11.This table also indicates the function giving the speed ω1 of the pump 1 from the speed ω5 of the shaft of the housing 5 and the speed ω12 of the first motor 12. The speed of rotation ω13 of the second motor 13 is determined by the speed of rotation of the equipment with which it is coupled in series on the reduction gear 11, either the pump shaft 1 or the output shaft of the housing 5. In this table, option 1 corresponds to the cases where the second motor 13 is coupled in series with the pump 1 on the same element of the reducer 11, and option 2 corresponds to the cases where the second motor 13 is coupled in series with the output shaft of the relay relay box 5 accessories on the same element of the reducer 11.

Liaison Boîtier/Pompe/ Premier moteur Housing / Pump / First Motor Connection Vitesse pompe Pump speed Liaison second moteur Second motor connection Boîtier 5 relié au porte-satellites 11U Box 5 connected to the 11U planet carrier Option 1 Option 1 Option 2 Option 2 Moteur 12 Motor 12 Pompe 1 Pump 1 1 A 1 AT couronne 11B crown 11B planétaire 11A planetary 11A ω1 = (1-k)*u)5 + k*co12 ω1 = (1-k) * u) 5 + k * co12 planétaire A planetary A porte-satellites 11U planet carrier 11U 1 B 1 B planétaire 11A planetary 11A couronne 11B crown 11B ω1 = -u)5*(1-k)/k + u)12/k ω1 = -u) 5 * (1-k) / k + u) 12 / k couronne B crown B porte-satellites 11U planet carrier 11U Boîtier 5 relié à la couronne 11B Box 5 connected to the crown 11B Option 1 Option 1 Option 2 Option 2 Moteur 12 Motor 12 Pompe 1 Pump 1 2 2 porte-satellites planet carrier planétaire 11A planetary 11A ω1 = k *ω5 ω1 = k * ω5 planétaire A planetary A couronne B crown B

A AT 11U 11U +(1-k)*co12 + (1-k) * co12 2 B 2 B planétaire 11A planetary 11A porte-satellites 11U planet carrier 11U ω1 = -u)5*k/(1-k) + ω12/(1 -k) ω1 = -u) 5 * k / (1-k) + ω12 / (1 -k) porte-satellites 11U planet carrier 11U couronne B crown B Boîtier 5 relié au planétaire 11A Box 5 connected to the planetary 11A Option 1 Option 1 Option 2 Option 2 Moteur 12 Motor 12 Pompe 1 Pump 1 3 A 3 AT couronne 11B crown 11B porte-satellites 11U planet carrier 11U ω1 = u)5/(1-k) - u)12*k/(1-k) ω1 = u) 5 / (1-k) - u) 12 * k / (1-k) porte-satellites 11U planet carrier 11U planétaire A planetary A 3 B 3 B porte-satellites 11U planet carrier 11U couronne 11B crown 11B ω1 = ωδ/k - u)12*(1-k)/k ω1 = ωδ / k - u) 12 * (1-k) / k couronne B crown B planétaire A planetary A

Tableau 1.Table 1.

Par ailleurs, en référence à la figure 7, le système d’alimentation en carburant diffère également de celui de la figure 1 en ce que le boîtier de commande 4’ est relié au convertisseur 14, pour piloter la vitesse ω12 et le couple du premier moteur 12 en vue d’adapter la vitesse ω1 de la pompe 1, ainsi qu’au convertisseur 15, pour piloter le couple du second moteur 13 en vue de gérer le transfert de puissance entre les deux moteurs.Furthermore, with reference to FIG. 7, the fuel supply system also differs from that of FIG. 1 in that the control unit 4 'is connected to the converter 14, to control the speed ω12 and the torque of the first motor 12 in order to adapt the speed ω1 of the pump 1, as well as to the converter 15, to control the torque of the second motor 13 in order to manage the transfer of power between the two motors.

L’étude du réducteur 11 montre que le couple CA s’exerçant sur le planétaire 11 A, le couple CB s’exerçant sur la couronne 11B et le couple CU s’exerçant sur le porte-satellites 11U sont reliés par deux relations :The study of the reduction gear 11 shows that the couple CA acting on the planet gear 11 A, the couple CB acting on the crown 11B and the couple CU acting on the planet carrier 11U are connected by two relationships:

CA + CB + CU = 0 (équilibre du train) ωΑ *CA + ωΒ *CB + cuU *CU = 0 (équilibre de puissance)CA + CB + CU = 0 (train balance) ωΑ * CA + ωΒ * CB + cuU * CU = 0 (power balance)

Compte tenu des relations liant les vitesses de rotation de ces éléments, cela permet de calculer les couples s’exerçant sur deux éléments du réducteur 11 connaissant le troisième.Given the relationships between the rotational speeds of these elements, this makes it possible to calculate the torques exerted on two elements of the reducer 11 with the third.

Le second moteur 13, étant mis en série avec la pompe 1 ou le boîtier 5, voit sa vitesse de rotation déterminée comme étant égale à celle de cet équipement.The second motor 13, being placed in series with the pump 1 or the housing 5, has its speed of rotation determined to be equal to that of this equipment.

On comprend cependant qu’il apporte un degré de liberté supplémentaire au système suivant le couple qu’il exerce et qui vient s’ajouter à celui de la pompe 1 ou du boîtier sur l’élément correspondant du réducteur 11.It is understood, however, that it brings an additional degree of freedom to the system according to the torque which it exerts and which is added to that of the pump 1 or of the housing on the corresponding element of the reducer 11.

Ce degré de liberté supplémentaire peut être utilisé pour assurer un transfert de puissance avec le premier moteur : soit fournir de la puissance lorsque le premier moteur 12 intervient pour accélérer la pompel par rapport à l’entraînement du boîtier 5, soit absorber de la puissance lorsque le premier moteur 12 intervient pour freiner la pompel.This additional degree of freedom can be used to ensure a transfer of power with the first motor: either supply power when the first motor 12 intervenes to accelerate the pompel with respect to the drive of the housing 5, or absorb power when the first motor 12 intervenes to brake the pump.

Ce concept avec deux moteurs électriques auxiliaires pour le système d’entraînement entre le boîtier de relais d’accessoires 5 et la pompe 1 est très innovant car il offre les avantages suivants :This concept with two auxiliary electric motors for the drive system between the accessory relay box 5 and the pump 1 is very innovative because it offers the following advantages:

- Prélèvement sur le boîtier de relais d’accessoires 5 uniquement de la puissance mécanique correspondant au besoin de puissance pour l’alimentation des géométries variables (besoin en pression) et pour l’alimentation en débit carburant (besoin en débit carburant),- Withdrawal from the accessory relay box 5 only of the mechanical power corresponding to the power requirement for supplying variable geometries (pressure requirement) and for fuel flow supply (fuel flow requirement),

- réduction de la cylindrée de la pompe 1,- reduction in the displacement of pump 1,

- réduction drastique du dimensionnement de la boucle de recirculation 9’ du débit pompe,- drastic reduction in the size of the 9 ’recirculation loop of the pump flow,

- simplification de l’architecture du groupe hydromécanique 2 de régulation du carburant,- simplification of the architecture of the hydromechanical group 2 for fuel regulation,

- aucun besoin en puissance externe lors du pilotage de la vitesse de la pompe par un moteur 12 grâce au transfert de puissance entre ce moteur et le second moteur 13.- no need for external power when controlling the speed of the pump by a motor 12 thanks to the transfer of power between this motor and the second motor 13.

Dans le système décrit dans ce qui précède, le premier moteur 12 et le second moteur 13 sont des équipements spécialement dédiés, ajoutés pour faire fonctionner le dispositif d’entraînement 6’.In the system described above, the first motor 12 and the second motor 13 are specially dedicated equipment, added to operate the drive device 6 ’.

Selon l’invention, on remplace l’un des deux moteurs auxiliaires 12, 13 par le démarreur électrique 16 de la turbomachine. Cela multiplie encore par deux le nombre de configurations possibles. Dans le tableau 1, chaque option 1 ou 2 se dédouble en deux options, 1 a/1 b ou 2a/2b, selon que le démarreur 16 remplace le second moteur 13 (version a) ou remplace le premier moteur 12 (version b).According to the invention, one of the two auxiliary motors 12, 13 is replaced by the electric starter 16 of the turbomachine. This again doubles the number of possible configurations. In Table 1, each option 1 or 2 splits into two options, 1 a / 1 b or 2a / 2b, depending on whether the starter 16 replaces the second engine 13 (version a) or replaces the first engine 12 (version b) .

La faisabilité technique de ce concept de circuit de carburant a été vérifiée à partir des besoins d’un type de turbomachine particulier en considérant quatre points de fonctionnement :The technical feasibility of this fuel system concept has been verified based on the needs of a particular type of turbomachine by considering four operating points:

- Le point de décollage avec l’actionnement de géométries variables du turboréacteur,- The take-off point with the actuation of variable geometries of the turbojet,

- Le point de décollage sans actionnement de géométries variables du turboréacteur,- The take-off point without actuation of variable geometries of the turbojet,

- Le point de vol de croisière,- The cruise flight point,

- Le point d’allumage.- The ignition point.

L’étude menée permet d’identifier les configurations répondant à certaines contraintes avec l’estimation des paramètres suivants pour les quatre points de fonctionnement:The study carried out identifies the configurations meeting certain constraints with the estimation of the following parameters for the four operating points:

- la plage de vitesses de rotation ω1 de la pompe 1, en particulier la valeur maximale,- the speed range ω1 of pump 1, in particular the maximum value,

- la vitesse d’entrée ω2 pour l’arbre du boîtier de relais d’accessoires 5,- the input speed ω2 for the shaft of the accessory relay box 5,

- la raison k du train épicycloïdal du réducteur 11,the reason k of the planetary gear train of the reducer 11,

- la puissance transmise entre le démarreur 16 et l’autre moteur, 12 ou 13, (cette puissance dimensionne l’autre moteur et correspond aussi à un excès de puissance prélevée sur l’arbre du boîtier 5)- the power transmitted between the starter 16 and the other motor, 12 or 13, (this power sizes the other motor and also corresponds to an excess of power taken from the shaft of the housing 5)

- la vitesse de rotation du démarreur 16 (cela dimensionne le démarreur, qui doit par ailleurs fournir la puissance pour préparer le démarrage de la turbomachine)- the speed of rotation of the starter 16 (this sizes the starter, which must also provide the power to prepare the start of the turbomachine)

- la limitation du couple à délivrer par le second moteur 13 si le démarreur 16 est positionné à la place du premier moteur 12 ou la limitation du couple à délivrer par le premier moteur 12 si le démarreur 16 est positionné à la place du second moteur 13.- Limiting the torque to be delivered by the second engine 13 if the starter 16 is positioned in place of the first engine 12 or limiting the torque to be delivered by the first engine 12 if the starter 16 is positioned in place of the second engine 13 .

Les inventeurs ont mené, pour une application donnée, une étude systématique sur l’ensemble des configurations avec un objectif d’une puissance limitée à 3 kW pour le transfert entre le démarreur 16 et l’autre moteur. Cette valeur de 3 kW permet avantageusement de limiter la taille du moteur auxiliaire 12 ou 13, selon la place du démarreur 16. Ils ont trouvé en particulier que les deux combinaisons décrites ci-dessous présentent divers avantages à considérer pour une intégration dans une turbomachine pour l’application donnée. En fonction de l’application, les études aboutiront à d’autres configurations. Les deux configurations présentées ne sont donc pas exhaustives.The inventors carried out, for a given application, a systematic study on all of the configurations with an objective of a power limited to 3 kW for the transfer between the starter 16 and the other engine. This value of 3 kW advantageously makes it possible to limit the size of the auxiliary motor 12 or 13, depending on the place of the starter 16. They have found in particular that the two combinations described below have various advantages to be considered for integration into a turbomachine for the given application. Depending on the application, the studies will lead to other configurations. The two configurations presented are therefore not exhaustive.

On se réfère maintenant aux figures 4 et 5 en prenant en compte la référence 16 et non la référence entre parenthèse, indiquant le moteur auxiliaire remplacé.We now refer to Figures 4 and 5 taking into account the reference 16 and not the reference in parenthesis, indicating the replaced auxiliary motor.

En référence à la figure 5, la configuration « 3A-Option 1a » correspond aux liaisons suivantes :With reference to Figure 5, the "3A-Option 1a" configuration corresponds to the following connections:

- boîtier 5 couplé au planétaire central 11A ;- housing 5 coupled to the central planet 11A;

- pompe 1 couplée au porte-satellites 11U ;- pump 1 coupled to the planet carrier 11U;

- premier moteur 12 couplé à la couronne 11B ;- first motor 12 coupled to the crown 11B;

- démarreur 16 couplé au porte-satellites 11 U, en série avec la pompe 1.- starter 16 coupled to the planet carrier 11 U, in series with pump 1.

Ici, en référence à la figure 7, le boîtier de commande 4’ est relié aux convertisseurs 14, 15, pour piloter le moteur auxiliaire 12 et le démarreur 16 dans les quatre quadrants, en terme de couple et de vitesse, en vue d’adapter la vitesse ω1 de la pompe 1 et d’optimiser le transfert de puissance.Here, with reference to FIG. 7, the control unit 4 ′ is connected to the converters 14, 15, to drive the auxiliary motor 12 and the starter 16 in the four quadrants, in terms of torque and speed, in order to adapt the speed ω1 of pump 1 and optimize the power transfer.

Dans cet exemple, la vitesse ω1 de la pompe 1 est donnée par la formule du tableau 1 :In this example, the speed ω1 of pump 1 is given by the formula in Table 1:

ω1 = u)5/(1-k) - u>12*k/(1 -k)ω1 = u) 5 / (1-k) - u> 12 * k / (1 -k)

Suivant que le moteur 12 entraîne la couronne B avec une valeur ω12 positive ou négative la pompe 1 peut être entraînée à une vitesse inférieure ou supérieure à la vitesse cü5/(1-k) qu’elle aurait pour un train 11 avec une couronne fixe.Depending on whether the motor 12 drives the crown B with a positive or negative ω12 value the pump 1 can be driven at a speed lower or higher than the speed cü5 / (1-k) that it would have for a train 11 with a fixed crown .

Lors du fonctionnement de la turbomachine sur l’aéronef, le boîtier de commande 4’ ajuste la vitesse ω1 de la pompe 1 au besoin en carburant de la chambre d’allumage 3 faisant varier la vitesse ω12 du moteur 12.When the turbomachine is operating on the aircraft, the control unit 4 ’adjusts the speed ω1 of the pump 1 to the fuel requirement of the ignition chamber 3 varying the speed ω12 of the engine 12.

Selon que la vitesse de rotation du moteur 12 est positive ou négative, le moteur 12 apporte de la puissance pour augmenter la vitesse de la pompe 1 ou en récupère pour diminuer cette vitesse. La puissance prélevée sur l’arbre de sortie du boîtier de relais d’accessoires 5 est toujours strictement égal au besoin minimum de puissance utile grâce au transfert de puissance quel que soit le point de vol.Depending on whether the speed of rotation of the motor 12 is positive or negative, the motor 12 provides power to increase the speed of the pump 1 or recovers it to decrease this speed. The power taken from the output shaft of the accessory relay box 5 is always strictly equal to the minimum need for useful power thanks to the transfer of power whatever the flight point.

Le boîtier de commande 4’ pilote aussi le démarreur 16 de manière à adapter son couple pour transférer de la puissance avec le premier moteur 12, dans un sens ou dans un autre suivant le point de fonctionnement de la turbomachine. En se référant au cas de la figure 2 où c’est le point de fonctionnement à l’allumage qui est dimensionnant pour la pompe 1, le démarreur 16 fournit de la puissance au premier moteur 12 lors de l’allumage.The 4 ’control unit also controls the starter 16 so as to adapt its torque to transfer power with the first motor 12, in one direction or another depending on the operating point of the turbomachine. Referring to the case of FIG. 2 where it is the ignition operating point which is dimensioning for the pump 1, the starter 16 supplies power to the first engine 12 during ignition.

Cette configuration permet de répondre aux contraintes suivantes :This configuration makes it possible to meet the following constraints:

- la puissance transmise entre le premier moteur 12 et le démarreur 16 est limitée, avantageusement elle est inférieure à 3 kW ;- The power transmitted between the first motor 12 and the starter 16 is limited, advantageously it is less than 3 kW;

- la vitesse ω12 du moteur électrique 12 est supérieure à celle ω1 de la pompe 1 ;- the speed ω12 of the electric motor 12 is higher than that ω1 of the pump 1;

- la valeur maximale de la vitesse ω1 de la pompe 1 est limitée à une valeur maximale traditionnelle pour la vitesse maximale de l’arbre du boîtier de relais d’accessoires 5;- the maximum value of the speed ω1 of the pump 1 is limited to a traditional maximum value for the maximum speed of the shaft of the accessory relay box 5;

- le couple fourni par le démarreur 16 est limité tout en utilisant un montage direct sur l’arbre de la pompe 1.- the torque supplied by starter 16 is limited while using direct mounting on the shaft of pump 1.

Lors de la conception de la pompe 1, il n’est donc plus nécessaire de la dimensionner avec une cylindrée correspondant à la valeur maximale de K mais, par exemple, pour une valeur intermédiaire. Si l’on se réfère au cas de la figure 2, par exemple, en se fixant une vitesse maximale admissible pour la pompe 1, on peut dimensionner la pompe 1 pour le point de décollage et non plus pour le point d’allumage, plus contraignant. Cela permet de diminuer la cylindrée de la pompe par rapport à l’état de la technique.When designing pump 1, it is therefore no longer necessary to size it with a displacement corresponding to the maximum value of K but, for example, for an intermediate value. If we refer to the case of Figure 2, for example, by setting a maximum allowable speed for pump 1, we can size pump 1 for the take-off point and no longer for the ignition point, more restrictive. This reduces the displacement of the pump compared to the state of the art.

De plus, le système permet de fournir toujours à la pompe 1 la puissance minimale pour répondre au besoin en débit de carburant. Cela a deux conséquences positives.In addition, the system makes it possible to always supply pump 1 with the minimum power to meet the need for fuel flow. This has two positive consequences.

Premièrement, la puissance prélevée directement sur l’arbre de sortie du boîtier de relais d’accessoires 5 est toujours strictement égale au besoin grâce au transfert de puissance entre les deux moteurs 12, 13.First, the power taken directly from the output shaft of the accessory relay box 5 is always strictly equal to the need thanks to the transfer of power between the two motors 12, 13.

L’absence de perte provient de ce transfert de puissance électrique, moteur 12 soit récupérant de l’énergie au travers du dispositif de transmission et la restituant au moteur 13, soit récupérant de l’énergie du moteur 13 et la restituant en mode moteur au dispositif de transmission. La puissance prélevée sur la turbomachine est donc inférieure à celle qui est prélevée dans une architecture telle que celle décrite dans la figure 1.The absence of loss comes from this transfer of electric power, motor 12 either recovering energy through the transmission device and returning it to the motor 13, or recovering energy from the motor 13 and returning it in motor mode to transmission device. The power taken from the turbomachine is therefore less than that taken from an architecture such as that described in FIG. 1.

De plus, la taille et la masse des moteurs capables d’absorber ou de restituer la puissance transférée entre eux sont inférieures à celle d’une batterie qui interviendrait comme réservoir d’énergie électrique. Cette configuration permet donc d’atteindre les objectifs en minimisant la taille et la masse du second moteurIn addition, the size and mass of motors capable of absorbing or restoring the power transferred between them are less than that of a battery which acts as a reservoir of electrical energy. This configuration therefore achieves the objectives by minimizing the size and mass of the second engine.

12.12.

Deuxièmement, le débit délivré par la pompe 1 étant adapté au besoin, il n’y a plus besoin d’une boucle de recirculation sortant du groupe hydromécanique de régulation 2 pour les phases de fonctionnement stationnaire. II n’y a donc plus de besoin d’évacuer le surplus d’énergie thermique créé par le surplus de débit. Cela permet donc de simplifier le circuit de carburant et de minimiser la taille des échangeurs thermiques sur le circuit de carburant.Secondly, the flow delivered by the pump 1 being adapted to the need, there is no longer any need for a recirculation loop leaving the hydromechanical regulating group 2 for the phases of stationary operation. There is therefore no longer any need to evacuate the excess thermal energy created by the excess flow. This therefore simplifies the fuel system and minimizes the size of the heat exchangers on the fuel system.

En référence à la figure 7, le circuit de carburant peut conserver une boucle de recirculation 9’ mais cette dernière est seulement dimensionnée pour permettre au circuit de s’adapter lors des transitoires, en tenant compte des temps de réaction des équipements tels que le groupe hydromécanique de régulation 2, la pompe 1 et les capteurs non représentés qui sont utilisés pour la régulation.With reference to FIG. 7, the fuel circuit can keep a recirculation loop 9 ′ but the latter is only dimensioned to allow the circuit to adapt during transients, taking into account the reaction times of equipment such as the group hydromechanical regulation 2, pump 1 and the sensors not shown which are used for regulation.

De plus, la limitation de la puissance transférée, associée à des valeurs de couples raisonnables et des vitesses de rotation élevées, permet de limiter la taille et la masse des moteurs. Cela permet donc d’atteindre les objectifs en minimisant la taille et la masse du dispositif d’entraînement 6’ entre le boîtier de relais d’accessoires 5 et la pompe 1.In addition, the limitation of the transferred power, associated with reasonable torque values and high rotation speeds, makes it possible to limit the size and mass of the motors. This therefore makes it possible to achieve the objectives while minimizing the size and the mass of the driving device 6 ’between the accessory relay box 5 and the pump 1.

On notera également, que l’on utilise avec le démarreur 16 un équipement qui doit nécessairement exister pour sa fonction principale, on évite donc l’ajout d’un moteur auxiliaire. Le démarreur assure la fonction de démarrage de la turbomachine. L’architecture du circuit carburant 2 de la figure 7 comportera un clapet de retour qui sera piloté en ouverture pendant cette phase de préparation de démarrage. En effet pendant cette phase de préparation de démarrage, la pompe sera entraînée par le dispositif de transmission 6 et celle-ci délivrera un débit qui n’est pas requis au niveau de l’injection. Ce débit sera donc recirculé. Cette recirculation n’existera que lors de la phase d’arrêt ou lors de la préparation à l’allumage.It will also be noted that using the starter 16 equipment which must necessarily exist for its main function, the addition of an auxiliary motor is therefore avoided. The starter performs the starting function of the turbomachine. The architecture of the fuel circuit 2 in FIG. 7 will include a return valve which will be piloted during opening during this start-up preparation phase. In fact, during this start-up preparation phase, the pump will be driven by the transmission device 6 and the latter will deliver a flow which is not required at the injection level. This flow will therefore be recirculated. This recirculation will only exist during the shutdown phase or during preparation for ignition.

Par ailleurs, cette configuration permet de simplifier le boîtier de relais d’accessoires 5, en effet on peut y supprimer :Furthermore, this configuration makes it possible to simplify the accessory relay box 5, in fact it is possible to delete there:

- le train d’engrenages pour le démarreur 16 car le réducteur 11 assure le rapport de réduction entre boîtier 5 et le démarreur durant les phases de démarrage et de préparation à l’allumage ;- the gear train for the starter 16 because the reducer 11 ensures the reduction ratio between housing 5 and the starter during the start-up and ignition preparation phases;

- le train d’engrenages pour la pompe 1 car le réducteur 11 assure le rapport de réduction entre boîtier 5 et la pompe.- the gear train for pump 1 because the reducer 11 ensures the reduction ratio between housing 5 and the pump.

Ce mode de réalisation privilégié comporte cependant les inconvénients suivants :This preferred embodiment however has the following drawbacks:

- la vitesse du démarreur 16 ne peut pas dépasser la vitesse maximale de la pompe 1 puisqu’il est relié au même axe (pour minimiser la taille du démarreur 16, il serait préférable d’entraîner la pompe à plus haute vitesse mais cette exigence est incompatible avec la vitesse maximale de sortie du boîtier 5) ;- the speed of starter 16 cannot exceed the maximum speed of pump 1 since it is connected to the same axis (to minimize the size of starter 16, it would be preferable to drive the pump at higher speed but this requirement is incompatible with the maximum output speed of the housing 5);

- il peut être nécessaire de placer un réducteur entre le premier moteur 12 et la couronne 11B pour atteindre des valeurs de couple faibles avec un dimensionnement raisonnable.- It may be necessary to place a reducer between the first motor 12 and the ring gear 11B to achieve low torque values with reasonable sizing.

En référence à la figure 6, la configuration « 3B-Option 1b » correspond aux liaisons suivantes :With reference to Figure 6, the "3B-Option 1b" configuration corresponds to the following connections:

- boîtier 5 couplé au planétaire central 11A ;- housing 5 coupled to the central planet 11A;

- pompe 1 couplée à la couronne 11 B;- pump 1 coupled to the crown 11 B;

- démarreur 6 couplé au porte-satellites 11U ;- starter 6 coupled to the planet carrier 11U;

- second moteur 13 couplé au planétaire 11A, en série avec le boîtier 5.- second motor 13 coupled to the sun gear 11A, in series with the housing 5.

De manière similaire à la configuration précédente, en référence à la figure 7, le boîtier de commande 4’ est relié aux convertisseurs 14, 15, pour piloter le moteur auxiliaire 12 et le démarreur 16 dans les quatre quadrants, en terme de couple et de vitesse en vue d’adapter la vitesse ω1 de la pompe 1 et d’optimiser le transfert de puissance.Similarly to the previous configuration, with reference to FIG. 7, the control unit 4 ′ is connected to the converters 14, 15, to drive the auxiliary motor 12 and the starter 16 in the four quadrants, in terms of torque and speed in order to adapt the speed ω1 of pump 1 and optimize the power transfer.

Dans cet exemple, la vitesse ω1 de la pompe 1 est donnée par la formule du tableau 1 :In this example, the speed ω1 of pump 1 is given by the formula in Table 1:

ω1 = ωδ/k -u)12*(1-k)/kω1 = ωδ / k -u) 12 * (1-k) / k

Ici, c’est le démarreur 16 qui ajuste la vitesse ω1 de la pompe 1 au besoin en carburant de la chambre d’allumage 3 faisant varier sa vitesse ω12. Le second moteur 13, en série avec la pompe, sert au transfert de puissance avec le démarreur 16.Here, it is the starter 16 which adjusts the speed ω1 of the pump 1 to the fuel requirement of the ignition chamber 3 varying its speed ω12. The second motor 13, in series with the pump, is used for power transfer with the starter 16.

On retrouve pour ce deuxième mode de réalisation privilégié tous les avantages cités pour le premier avec en plus, particulièrement :We find for this second preferred embodiment all the advantages cited for the first with in addition, in particular:

- une vitesse ω12 du démarreur 16 supérieure à celle ω1 de la pompe 1 ;- a speed ω12 of the starter 16 higher than that ω1 of the pump 1;

- une limitation du couple à délivrer par le démarreur 16 lors de la phase de pilotage de la pompe 1.a limitation of the torque to be delivered by the starter 16 during the piloting phase of the pump 1.

Ces avantages permettent d’optimiser la taille du démarreur 16 sans que la fonction d’entraînement de la pompe à carburant n’impacte sa première fonction de démarreur.These advantages make it possible to optimize the size of the starter 16 without the drive function of the fuel pump impacting its first starter function.

Claims (10)

RevendicationsClaims 1. Système d’entraînement d’une pompe à carburant d’une turbomachine, la turbomachine comportant un axe moteur (26) et un démarreur (16) ayant aussi fonction de générateur, le système comportant un réducteur (11) à train épicycloïdal comprenant trois éléments, un planétaire (11 A) central, une couronne (11B) externe et un porte-satellites (11U) dont les satellites (11S) s’engrènent avec le planétaire et la couronne, un premier des trois éléments étant destiné à être relié à l’axe moteur (26) et un second des trois éléments étant destiné à être couplé à un arbre de la pompe (1), caractérisé en ce que lesdits trois éléments sont mobiles en rotation autour d’un axe du réducteur, en ce que le système comporte en outre des premiers moyens électriques (12) agencés pour entraîner en rotation le troisième desdits éléments du réducteur (11), de manière à modifier un rapport de vitesse de rotation entre le premier et le second desdits éléments, et des seconds moyens électriques (13) couplés au premier ou au second desdits éléments du réducteur (11), les premier et second moyens électriques étant agencés pour transférer de la puissance électrique de manière réversible de l’un à l’autre, et en ce que les premiers moyens (12) ou les seconds moyens (13) électriques comprennent le démarreur (16).1. Drive system for a fuel pump of a turbomachine, the turbomachine comprising a motor shaft (26) and a starter (16) also serving as a generator, the system comprising a reduction gear (11) with planetary gear comprising three elements, a central sun gear (11 A), an outer ring (11B) and a planet carrier (11U) whose satellites (11S) mesh with the sun gear and the ring, the first of the three elements being intended to be connected to the motor axis (26) and a second of the three elements being intended to be coupled to a pump shaft (1), characterized in that said three elements are movable in rotation around an axis of the reduction gear, in that the system further comprises first electrical means (12) arranged to rotate the third of said elements of the reducer (11), so as to modify a rotational speed ratio between the first and the second of said é elements, and second electrical means (13) coupled to the first or second of said elements of the reducer (11), the first and second electrical means being arranged to transfer electrical power reversibly from one to the other, and in that the first means (12) or the second electrical means (13) comprise the starter (16). 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que les seconds moyens électriques (13) sont couplés au second des trois éléments du réducteur.2. System according to claim 1, characterized in that the second electrical means (13) are coupled to the second of the three elements of the reducer. 3. Système selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le premier desdits éléments du réducteur (11) est le planétaire (11 A).3. System according to the preceding claim, characterized in that the first of said elements of the reducer (11) is the planetary (11 A). 4. Système selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le démarreur (16) forme les seconds moyens électriques.4. System according to the preceding claim, characterized in that the starter (16) forms the second electrical means. 5. Système selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le second desdits éléments du réducteur (11 ) est le porte-satellites (11 U).5. System according to the preceding claim, characterized in that the second of said elements of the reducer (11) is the planet carrier (11 U). 6. Système selon la revendication 3, caractérisé en ce que le démarreur (16) forme les premiers moyens électriques.6. System according to claim 3, characterized in that the starter (16) forms the first electrical means. 7. Système selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le second desdits éléments du réducteur (11 ) est la couronne (11 B).7. System according to the preceding claim, characterized in that the second of said elements of the reducer (11) is the crown (11 B). 8. Turbomachine comportant un système selon la revendication précédente.8. Turbomachine comprising a system according to the preceding claim. 9. Procédé de régulation d’une pompe (1) à carburant pour turbomachine dans un aéronef, un arbre de la pompe étant entraîné par un axe moteur de la turbomachine par des moyens utilisant un système d’entraînement selon la revendication 6, caractérisé en ce qu’on modifie la vitesse de rotation de l’arbre de la pompe en pilotant la vitesse de rotation du troisième élément du réducteur par le démarreur (16), de manière à ce que le débit de carburant délivré par la pompe soit adapté aux conditions de vol de l’aéronef, et en ce que l’on pilote les seconds moyens électriques (13) de manière à fournir de l’énergie électrique au démarreur lorsqu’il est moteur et/ou à absorber l’énergie électrique fournie par le démarreur lorsqu’il est générateur.9. Method for regulating a fuel pump (1) for a turbomachine in an aircraft, a pump shaft being driven by a motor axis of the turbomachine by means using a drive system according to claim 6, characterized in changing the speed of rotation of the pump shaft by controlling the speed of rotation of the third element of the gearbox by the starter (16), so that the fuel flow delivered by the pump is adapted to flight conditions of the aircraft, and in that the second electrical means (13) are piloted so as to supply electrical energy to the starter when it is powered and / or to absorb the electrical energy supplied by the starter when it is generator. 10. Procédé de régulation d’une pompe (1) à carburant pour turbomachine dans un aéronef, un arbre de la pompe étant entraîné par un axe moteur de la turbomachine par des moyens utilisant un système d’entraînement selon la revendication 4, caractérisé en ce qu’on modifie la vitesse de rotation de l’arbre de la pompe en pilotant la vitesse de rotation du troisième élément du réducteur par les premiers moyens électriques (12), de manière à ce que le débit de carburant délivré par la pompe soit adapté aux conditions de vol de l’aéronef, et en ce que l’on pilote le démarreur (16) de manière à fournir de l’énergie électrique aux premiers moyens électriques lorsqu’ils sont moteurs et/ou à absorber l’énergie électrique fournie par les premiers moyens électriques lorsqu’ils sont générateurs.10. Method for regulating a fuel pump (1) for a turbomachine in an aircraft, a pump shaft being driven by an engine axis of the turbomachine by means using a drive system according to claim 4, characterized in changing the speed of rotation of the pump shaft by controlling the speed of rotation of the third element of the reducer by the first electrical means (12), so that the flow of fuel delivered by the pump is adapted to the flight conditions of the aircraft, and in that the starter (16) is piloted so as to supply electrical energy to the first electrical means when they are driving and / or to absorb electrical energy provided by the first electrical means when they are generators. 1/41/4
FR1750744A 2017-01-30 2017-01-30 DRIVE SYSTEM FOR A FUEL PUMP OF A TURBOMACHINE Active FR3062423B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1750744A FR3062423B1 (en) 2017-01-30 2017-01-30 DRIVE SYSTEM FOR A FUEL PUMP OF A TURBOMACHINE

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1750744A FR3062423B1 (en) 2017-01-30 2017-01-30 DRIVE SYSTEM FOR A FUEL PUMP OF A TURBOMACHINE
FR1750744 2017-01-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR3062423A1 true FR3062423A1 (en) 2018-08-03
FR3062423B1 FR3062423B1 (en) 2019-03-15

Family

ID=58228337

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR1750744A Active FR3062423B1 (en) 2017-01-30 2017-01-30 DRIVE SYSTEM FOR A FUEL PUMP OF A TURBOMACHINE

Country Status (1)

Country Link
FR (1) FR3062423B1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3099202A1 (en) * 2019-07-26 2021-01-29 Safran Aircraft Engines POWER DISTRIBUTION DEVICE BETWEEN AN ELECTRIC STARTER AND AN ELECTRIC MACHINE TO A SHAFT OF A TURBOMACHINE
CN114008315A (en) * 2019-07-26 2022-02-01 赛峰飞机发动机公司 Device for driving a generator of an aircraft turbine and method for regulating the speed of such a generator
FR3142714A1 (en) 2022-12-06 2024-06-07 Vape Rail International En Abrege V.R.I. SUPERVISION SYSTEM FOR A RAILWAY SITE
FR3149644A1 (en) * 2023-06-06 2024-12-13 Safran Aircraft Engines Fuel control system

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2934321A1 (en) * 2008-07-25 2010-01-29 Hispano Suiza Sa CONTROL OF FUEL FLOW DRAINED IN A FUEL SYSTEM OF AN AIRCRAFT PROPELLED BY AN ENGINE.
US20100160108A1 (en) * 2008-12-19 2010-06-24 Baojun Si Universal gear train
WO2011007078A1 (en) * 2009-07-17 2011-01-20 Snecma Method and system for controlling aircraft engine starter/generator
US20140290265A1 (en) * 2013-01-30 2014-10-02 Pratt & Whitney Canada Corp. Gas turbine engine with transmission

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2934321A1 (en) * 2008-07-25 2010-01-29 Hispano Suiza Sa CONTROL OF FUEL FLOW DRAINED IN A FUEL SYSTEM OF AN AIRCRAFT PROPELLED BY AN ENGINE.
US20100160108A1 (en) * 2008-12-19 2010-06-24 Baojun Si Universal gear train
WO2011007078A1 (en) * 2009-07-17 2011-01-20 Snecma Method and system for controlling aircraft engine starter/generator
US20140290265A1 (en) * 2013-01-30 2014-10-02 Pratt & Whitney Canada Corp. Gas turbine engine with transmission

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3099202A1 (en) * 2019-07-26 2021-01-29 Safran Aircraft Engines POWER DISTRIBUTION DEVICE BETWEEN AN ELECTRIC STARTER AND AN ELECTRIC MACHINE TO A SHAFT OF A TURBOMACHINE
CN114008315A (en) * 2019-07-26 2022-02-01 赛峰飞机发动机公司 Device for driving a generator of an aircraft turbine and method for regulating the speed of such a generator
US11415061B2 (en) 2019-07-26 2022-08-16 Safran Aircraft Engines Power distribution device between an electric starter and an electric machine towards a shaft of a turbomachine
CN114008315B (en) * 2019-07-26 2024-03-08 赛峰飞机发动机公司 Device for driving a generator of an aircraft turbomachine and method for adjusting the speed of such a generator
FR3142714A1 (en) 2022-12-06 2024-06-07 Vape Rail International En Abrege V.R.I. SUPERVISION SYSTEM FOR A RAILWAY SITE
FR3149644A1 (en) * 2023-06-06 2024-12-13 Safran Aircraft Engines Fuel control system

Also Published As

Publication number Publication date
FR3062423B1 (en) 2019-03-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3749844B1 (en) Hybrid propulsion system for an aircraft
EP3574198B1 (en) Device for driving a fuel pump for a turbomachine
EP3464855B1 (en) Aircraft turbine engine with epicyclic reduction gear having a variable reduction ratio
EP3574199B1 (en) System for supplying fuel to a turbomachine
FR3062423A1 (en) DRIVE SYSTEM FOR A FUEL PUMP OF A TURBOMACHINE
EP4244474B1 (en) Turbomachine having a free turbine comprising electric machines assisting a gas generator and a free turbine
EP3762596B1 (en) Anticipatory control of a turbomachine fuel supply circuit
FR3062424A1 (en) DRIVE SYSTEM FOR A FUEL PUMP OF A TURBOMACHINE
WO2021019163A1 (en) Device for driving a generator of an aircraft turbomachine and method for regulating the speed of such a generator
EP4334210B1 (en) Improved drive system for hybrid aircraft
EP3574200B1 (en) Circuit for supplying fuel to a turbomachine
FR3099207A1 (en) TURBOMACHINE FUEL SUPPLY SYSTEM
FR3062420A1 (en) DEVICE FOR DRIVING A FUEL PUMP FOR TURBOMACHINE
EP4004355B1 (en) Turbomachine comprising an electric machine having a starter-generator function and method for controlling the speed of such an electric machine
FR3099208A1 (en) FUEL SYSTEM FOR AN AIRCRAFT TURBOMACHINE
EP4237671A1 (en) Free turbine turbogenerator comprising a reversible electrical machine coupled to the free turbine
EP4237666B1 (en) Free turbine turbomachine comprising equipment driven by the free turbine
FR3099203A1 (en) LUBRICATION CIRCUIT OF AN AIRCRAFT TURBOMACHINE
FR3012422A1 (en) METHOD AND SYSTEM FOR AUXILIARY POWER GENERATION IN AN AIRCRAFT
FR3138411A1 (en) Improved propulsion assembly for multi-engine hybrid aircraft
WO2024023445A1 (en) Improved propulsion assembly for multi-engine hybrid aircraft
WO2024261430A1 (en) Turbomachine with parallel electrical hybridization
WO2023175254A1 (en) Improved turbomachine for a hybrid aircraft

Legal Events

Date Code Title Description
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 2

PLSC Publication of the preliminary search report

Effective date: 20180803

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 3

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 4

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 5

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 6

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 7

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 8

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 9