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FP7

HT° Motor windings — Résultat en bref

Project ID: 296503
Financé au titre de: FP7-JTI
Pays: France

De nouveaux progrès pour les hélices à rotor non caréné

La prochaine génération de moteurs d'avions utilisera des concepts innovants pour améliorer le rendement énergétique. Des chercheurs financés par l'UE ont étudié la résistance aux températures élevées de plusieurs moteurs électriques compacts, à haut rendement.
De nouveaux progrès pour les hélices à rotor non caréné
L'un des tout derniers concepts de l'ambitieux programme de recherche Clean Sky de l'UE est le démonstrateur SAGE 2 pour le moteur SAGE (Sustainable and Green Engine). Il est basé sur un moteur à hélices non carénées à rotation inverse (CROR) qui devrait être bien plus économique en carburant que les moteurs actuels.

Le projet HT° MOTOR WINDINGS (Reliability assessment of key technologies for high temperature electrical machines) visait un fonctionnement fiable des systèmes de protection contre le givre des moteurs CROR. Il s'est donc attaché à évaluer l'adéquation de divers matériaux pour les enroulements des moteurs des machines électriques, afin qu'ils fonctionnent à haute température.

Les chercheurs ont testé plusieurs solutions sur les véhicules adéquats, afin de déterminer la rigidité diélectrique et de détecter les décharges partielles. Il s'agissait de fils émaillés imprégnés d'un vernis polymère isolant, de fils recouverts de fibres de verre imprégnées de résine époxy, et de fils isolés par des céramiques. Les chercheurs ont mesuré la tension de décharge partielle à des températures allant de 20 à 300 degrés Celsius, et la rigidité diélectrique à 300 degrés.

Les fils isolés par de la céramique ont présenté le meilleur potentiel pour fabriquer des enroulements résistant à des températures élevées. Les expériences sur ces fils ont montré une moindre résistance à la rupture à 300 degrés Celsius, une isolation légèrement inférieure à celle des matériaux organiques, et une capacitance stable. La tension de décharge partielle décroît lentement.

Mais malgré le potentiel prometteur des céramiques pour isoler les enroulements dans les moteurs, il ne faut pas oublier que c'est un matériau fragile. Il est donc difficile d'insérer de tels enroulements dans un moteur. Cependant, une fois ce problème résolu, il deviendra possible de fabriquer des moteurs électriques qui fonctionnent jusqu'à 500 degrés Celsius.

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Mots-clés

Hélices non carénées, températures élevées, enroulements, machines électriques, fils à isolants céramiques