Étude de l'impact des contraintes aéronautiques sur les systèmes d'isolation des moteurs de conditionnement d'air
Institution:
Toulouse 3Disciplines:
Directors:
Abstract EN:
This study falls within the framework of a cooperation project between the Laplace Laboratory, the companies Liebherr Aerospace and Technofan and the SMEs Delty, ADN and Cirtem. The principal theme is the study of electrical insulation systems of rotating machines (thermal class 180°C), fed by PWM inverter and operating in a aeronautic environment. The first part of this work focuses on the one hand on the experimental quantification of risks associated with the electrical insulation systems of the future motors used in the pressurization of the ''more electric'' aircrafts, and on the other hand on the selection of enamelled wires considered to design their insulation system. The second part is dedicated to a new solution to protect low voltage motors subject to severe functional and environmental constraints. This solution is based on the use of silica particles (micro-particles or nano-particles) dispersed in the impregnation varnish. In order to estimate the corresponding properties of such varnishes, different experimental investigation are detailed and analyzed in accordance with the size of particles. The goal is to inscrease the resistance to partial discharges of varnish but without deterioration of its other dielectric properties (electric conductivity and dielectric strength) and its mechanical strength.
Abstract FR:
Notre étude s'inscrit dans le cadre d'un projet régional de collaboration entre le laboratoire LAPLACE, les sociétés Liebherr Aerospace et Technofan et les PMEs Delty, ADN et Cirtem. Son sujet principal est l'étude des systèmes d'isolation électrique des machines tournantes de classe thermique 180°C, alimentés par onduleur MLI et fonctionnant en environnement aéronautique. La première partie de ce travail se focalise d'une part sur la quantification expérimentale des risques encourus par les systèmes d'isolation électriques des futures générations de moteurs employés dans la pressurisation des avions plus électriques et d'autre part sur la sélection des fils émaillés envisagés pour concevoir leur système d'isolation. La seconde partie est consacrée à une nouvelle solution visant à protéger des moteurs basse tension soumis aux contraintes fonctionnelles et environnementales sévères. Cette solution repose sur l'utilisation de particules de silice (micro-particules ou nano-particules) dispersés dans le vernis d'imprégnation. Afin d'évaluer les propriétés correspondantes du vernis ainsi réalisé, différentes expériences sont détaillées et analysées en fonction de la taille des particules. L'objectif consiste en effet à accroitre la tenue aux décharges du vernis sans pour autant détériorer ses autres propriétés diélectriques (conductivité électrique et rigidité diélectrique) et sa tenue mécanique.