Nouvelles flasques de maintien du rotor pour les systèmes d'air conditionné dans les avions
Les systèmes électriques de conditionnement d'air dans les avions nécessitent un compresseur qui utilise un rotor à aimants permanents. Une solution pour les améliorer consiste à fabriquer les flasques de maintien par enroulement direct, car cette méthode assurer le contrôle maximal du positionnement des fibres ainsi qu'une structure uniforme. Le projet E-SLEEVE (Direct filament wound rotor carbon resin sleeves by bulk curing and layer-by-layer electron beam polymerisation), financé par l'UE, a cherché à mettre au point une méthode d'enroulement du filament sur le rotor qui applique une précontrainte aux aimants. Il a fallu pour cela trouver la combinaison optimale de résine et de fibre, capable de résister aux conditions de fonctionnement comme la température et l'humidité, mais permettant toujours d'enrouler le filament. Les partenaires du projet ont conçu, construit et démontré deux processus pour l'enroulement de filaments pour des flasques en carbone. Ces flasques ont été intégrées au rotor électrique de compresseurs à grande vitesse, pour des systèmes d'air conditionné dans des avions. Dans cette méthode, les filaments sont imprégnés de résine puis enroulés sous divers angles autour d'un mandrin rotatif, afin de répondre aux caractéristiques requises. Ensuite, la structure est polymérisée et le mandrin est retiré. Les flasques servent principalement à retenir les aimants sur des moteurs tournant très vite, mais elles sont de plus en plus utilisées dans divers cas pour améliorer la vitesse et le rendement énergétique. Les processus ont été validés en fabriquant les neuf flasques nécessaires directement sur le rotor, en utilisant deux méthodes différentes. Toutes deux devaient atteindre la pression radiale et la fiabilité requises pour garantir le maintien des aimants du rotor en rotation rapide, et dans les conditions de fonctionnement. E-SLEEVE a mis au point des flasques en fibres de carbone directement enroulées sur le rotor d'un moteur électrique. Il a ainsi amélioré la conception des rotors et des flasques. Ces nouvelles flasques devraient améliorer les performances et la logistique, voire réduire les coûts de fabrication.
Mots‑clés
Systèmes d'air conditionné, applications dans l'aviation, enroulement direct de filament, flasques en résine et fibres de carbone, rotor de moteur électrique