WO2024115850A1 - Monitoring of the particles of a turbine engine - Google Patents

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WO2024115850A1
WO2024115850A1 PCT/FR2023/051860 FR2023051860W WO2024115850A1 WO 2024115850 A1 WO2024115850 A1 WO 2024115850A1 FR 2023051860 W FR2023051860 W FR 2023051860W WO 2024115850 A1 WO2024115850 A1 WO 2024115850A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
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bearing
turbomachine
electric machine
particles
duration
Prior art date
Application number
PCT/FR2023/051860
Other languages
French (fr)
Inventor
Jacques AURIOL
Clément Georges Henri Gorce
Original Assignee
Safran Aircraft Engines
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.)
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Publication date
Application filed by Safran Aircraft Engines filed Critical Safran Aircraft Engines
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D15/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of engines with devices driven thereby
    • F01D15/10—Adaptations for driving, or combinations with, electric generators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D19/00—Starting of machines or engines; Regulating, controlling, or safety means in connection therewith
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/18—Lubricating arrangements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2230/00—Manufacture
    • F05D2230/72—Maintenance
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2260/00—Function
    • F05D2260/98—Lubrication

Definitions

  • TITLE Monitoring of particles from a turbomachine
  • the present application generally concerns the field of turbomachines, and more particularly the monitoring of a turbomachine equipped with a sensor intended to retain the metal particles entrained by the lubricating oil resulting from bearings.
  • a turbomachine conventionally has rotating parts driven by shafts supported by bearings. These bearings allow the shafts to rotate properly and are lubricated using a closed loop lubrication circuit.
  • the bearings are subject to wear phenomena which results in the appearance of particles of varying sizes in the lubrication circuit.
  • a particle sensor is installed in the lubrication circuit to prevent engine failures.
  • a turbomachine includes one or more electrical machines to provide electricity and in particular drive the high pressure shaft. These electrical machines also have bearings which must be lubricated and monitored in the same way as those supporting the rotating shafts.
  • climate change is a major concern for many legislative and regulatory bodies around the world. Indeed, various restrictions on carbon emissions have been, are or will be adopted by various states. In particular, an ambitious standard applies both to new types of aircraft but also to those currently in circulation requiring the implementation of technological solutions in order to make them comply with current regulations. Civil aviation has been mobilizing for several years now to make a contribution to the fight against climate change.
  • an aim of the present application is to monitor a turbomachine comprising at least one electric machine preferably integrated inside the turbomachine as close as possible to the shafts.
  • the electric machine is therefore integrated inside the turbomachine instead of the nacelle which has a limited size.
  • the invention makes it possible to use electrical machines given the growing needs for electricity. In fact, electrical energy is cleaner and easier to maintain.
  • a method of monitoring a turbomachine comprising: at least one rotating shaft supported by at least one bearing; at least one electric machine configured to supply electrical energy to the turbomachine, the electric machine comprising at least one bearing; the electric machine and the bearing being arranged in a lubrication enclosure; a lubrication system adapted to lubricate the bearing and the bearing and recover the oil present in the enclosure, the lubrication system comprising a particle detector adapted to count particles present in the lubrication system, the method comprising, after a duration Following a shutdown of the electrical machine, the following steps:
  • the turbomachine comprises a first electrical machine and a second electrical machine, the first electrical machine being stopped, the method comprising a reconfiguration of the second electrical machine so that the second electrical machine provides electrical energy instead of the first electrical machine stopped;
  • the electric machine uses wound technology without permanent magnets likely to attract particles
  • the electric machine is configured to convert a torque coming from a rotating shaft into electrical energy
  • each stopping step of the electric machine is implemented at the end of the duration ⁇ between a duration equivalent to 1 flight and 50 flights of the turbomachine;
  • the method includes an authorization to draw torque by the electrical machine after the duration T2 has elapsed;
  • the duration T1 is between 0.1 seconds inclusive and 90 seconds inclusive;
  • the duration T2 is between 1 second inclusive and 10 minutes inclusive.
  • a turbomachine comprising at least one rotating shaft supported by at least one bearing, at least one electric machine configured to supply electrical energy to the turbomachine, the electric machine comprising at least one bearing; the electric machine and the bearing being arranged in a lubrication enclosure; a lubrication system adapted to lubricate the bearing and the bearing and recover the oil present in the enclosure, the lubrication system comprising a particle detector adapted to count particles present in the lubrication system, the turbomachine comprising a unit of processing connected to said detector and configured to implement a method of monitoring the turbomachine according to the first aspect.
  • FIG. 1 illustrates an aircraft comprising a turbomachine conforming to the present application
  • FIG. 2 illustrates a turbomachine conforming to the present application
  • FIG. 3 illustrates steps of a monitoring process according to the present application.
  • FIG 1 illustrates an aircraft 100 comprising two turbomachines 1 and Figure 2 illustrates, schematically, a turbomachine 1.
  • the turbomachine 1 comprises a main direction extending along a longitudinal axis gas flow, a fan 2, a low pressure compressor 3a, a high pressure compressor 3b, a combustion chamber 4, a high pressure turbine 5a, a low pressure turbine 5b, and a gas exhaust nozzle (not shown ).
  • the high pressure turbine 5a rotates the high pressure compressor 5a via a first shaft 8, called the high pressure shaft, while the low pressure turbine 5b rotates the low pressure compressor 3a and the fan 2 via the intermediate a second shaft 6, called low pressure shaft.
  • the low pressure shaft 6 is generally housed in the high pressure shaft 7.
  • the fan 2 is driven in rotation by the low pressure shaft 6 via a reduction mechanism 10 with gears and a third shaft called the fan shaft 7 which is fixed between the reduction mechanism 10 and the fan 2.
  • the reduction mechanism 10 makes it possible to have a large diameter fan 2 and at the same time a low pressure compressor 3a and a turbine low pressure 5b operating at high speed.
  • the fan shaft 7, the high pressure shaft 8 and the low pressure shaft 6 are centered on the axis X of the turbomachine 1 by a series of bearings.
  • the high pressure 7 and low pressure 6 shafts are fixed to a casing 9 of the turbomachine 1 via bearings 12a, 12b, 12c, 13a, 13b, 13c.
  • the bearings designated by the reference 12a, 12b, 12c are arranged at the rear of the turbomachine 1 while the bearings 13a, 13b, 13c are arranged at the front of the turbomachine 1.
  • the fan shaft 7 is also supported by a structural part via bearings not shown.
  • the turbomachine 1 comprises a lubrication system S, supplying a closed oil circuit, and enclosures A1, A2 in which the bearings 12a are housed, 12b, 12c, 13a, 13b, 13c.
  • enclosures A1, A2 define sealed environments in which a jet of oil is injected onto the bearings.
  • the bearings 12a, 12b, 12c, 13a, 13b, 13c are lubricated and cooled by oil which is projected into the enclosure by nozzles G1, G2 (at a pressure for example between 2 and 10 bars ).
  • the lubrication system S comprises a supply pump 101 which pumps oil from an oil reservoir 102 to be conveyed to the bearings 12a, 12b, 12c, 13a, 13b, 13c housed in the enclosures A1, A2 at through conduits 91 formed in the casing 9.
  • the lubricating oil is centrifuged by the bearings and accumulates at the low point of the enclosure A1, A2.
  • dynamic type seals 10 are provided, for example labyrinth type seals or radial servo seal type (JRS).
  • JRS radial servo seal type
  • the centrifuged oil is recovered by recovery pumps 103 which makes it possible to recycle the oil thus recovered.
  • An oil recovery pump 103 is provided per enclosure A1, A2 to evacuate a volume of oil equivalent to that injected into the enclosure.
  • the pumps 103 pump the oil from conduits 92 formed in the casing 9. Note that the centrifuged oil can create an oil cloud/mist in the enclosure.
  • a particle detector 104 is placed on the oil circuit before the recovered oil is reinjected into the tank 101.
  • a particle detector 104 is for example an electromagnetic sensor configured to collect particles present in the lubrication system.
  • Such a detector is connected to a processing unit 200 of the turbomachine which analyzes the signal resulting from the detector in order to count the particles.
  • the turbomachine 1 comprises one or more electric machine(s) M1, M2 to supply electrical energy to the turbomachine 1.
  • An electric machine M1, M2 makes it possible to take a torque resulting for example from a shaft of the turbomachine to convert it into electrical energy to supply energy to the turbomachine 1 (to accessories for example).
  • An electric machine M1, M2 conventionally comprises a stator 21, a rotor 22, and a bearing 23 (or bearing) to minimize the air gap between the rotor 22 and the stator 21.
  • the electric machine is arranged in an oil enclosure A1, A2 to take advantage of the oil provided for the bearings supporting the shafts of the turbomachine 1 as described below -Before.
  • the oil accumulated from the bearings 23 of the electrical machine M1, M2 is also centrifuged to accumulate at the low point of the enclosure ⁇ 1, ⁇ 2.
  • the electric machine M1, M2 emits a magnetic field which retains the particles resulting from the wear of its bearings and can potentially, in operation, attract magnetic particles resulting from the wear of the bearings housed inside the enclosure.
  • the electric machine is wound technology without permanent magnets likely to attract particles in addition to the magnetic field.
  • the retained particles can damage the electrical machine M1, M2 itself but also harm the monitoring of the bearings, as these are not counted.
  • a monitoring method is implemented as described below.
  • the electric machine M1, M2 which we wish to monitor is stopped after a certain duration A elapsed after a previous stop also intended for its monitoring and advantageously when the oil flow in the lubrication system is greater than a threshold B (steps E1, E2). These two conditions must be met simultaneously where applicable.
  • the oil flow B is fixed on the test bench and is chosen so that it can be obtained during a flight phase. An interesting flight phase is for example takeoff.
  • the oil flow B ensures that detection necessarily takes place at a time when the particles are correctly transported by the oil flow (during slow operation of the turbomachine this is not the case for example), this flow rate is necessarily low enough so that we are certain to achieve it whatever the flight carried out.
  • the duration A between each stop of the electrical machine M1 is also defined by tests and depends on the speed of degradation of the bearings. Such a duration corresponds to 1 flight to 50 flights of the turbomachine 1.
  • step E3 when an electric machine M1 is stopped, another electric machine M2 present in the turbomachine 1 can then be reconfigured to take over from the one which is stopped (step E3) so that the operation of the turbomachine is not impacted and that electrical energy is still supplied.
  • an external source for example a battery, can take over from the stopped electrical machine.
  • step E5 particle counting starts (step E5).
  • T1 is also fixed on the test bench and makes it possible to avoid counting between the moment when the particles are released and the moment when the fastest particles arrive at the particle detector. This is a duration which takes into account the speed of movement of the particles in the oil flow at a flow rate greater than the value B. Of course, the duration will depend on the flow rate B.
  • the duration T1 can be between 100 ms included and 90 seconds included.
  • Particle counting is carried out for a duration T2 (step E6).
  • a duration T2 is for example between 1 second inclusive and 10 minutes inclusive.
  • T2 1s to 6 minutes.
  • This duration T2 takes into account the speed of the slowest particles that the electric machine M1 can always release to ensure that they reach the particle detector 104.
  • the counting of the particles continues. stops (step E7).
  • the duration T2 therefore sets a counting window so that a large quantity of particles can be counted (from the fastest to the slowest). Stopping the electrical machine in the enclosure allows particles from the shaft bearings and bearings of the electrical machine to circulate properly in the lubrication system.
  • the detection of particles coming from the bearings or the rolling of the electric machine is implemented by considering that any particle detected between T1 and T2 is a particle coming from the electric machine. Indeed, statistically, the probability that a particle from the bearings of the turbomachine is released during this window is negligible compared to the overall observation duration, which makes it possible to have a reliable location of the particle emission source. .
  • step E8 The number of particles counted is compared to a maintenance threshold SM (step E8) and if this number is greater than this threshold then a maintenance alert is generated (step E9). Otherwise, when this number is lower than this threshold, the electric machine is then restarted (step E10) so as to be authorized to take a torque.
  • an alert may take the form of an alert to the attention of a user, for example a visual alert, etc.
  • the electrical machine which had been stopped is then restarted (step E10), the user being warned of maintenance and can thus restart.
  • the electric machine is again authorized to take a torque to transform it into electrical energy.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)
  • Motor Or Generator Frames (AREA)

Abstract

The present invention relates to a method for monitoring a turbine engine (1), the turbine engine (1) comprising: - at least one rotating shaft (6, 7, 8) which is supported by at least one bearing (12a, 12b, 12c, 13a, 13b, 13c); - at least one electric machine (M1, M2) which is configured to supply electrical energy to the turbine engine (1), the electric machine (M1, M2) comprising at least one roller bearing (23); the electric machine (M1, M2) and the bearing (12a, 12b, 12c, 13a, 13b, 13c) being arranged in a lubrication enclosure (A1, A2); and - a lubrication system (S) which is suitable for lubricating the bearing (12a, 12b, 12c, 13a, 13b, 13c) and the roller bearing (23) and for recovering the oil present in the enclosure (A1, A2), the lubrication system (S) comprising a particle detector (104) which is suitable for counting particles present in the lubrication system (S), the method comprising, after a period A following the electric machine stopping and when an oil flow rate circulating in the lubrication system is greater than a given threshold (B), the following steps: - stopping, for a period T1, the electric machine so as to release particles from the roller bearing (23) so that they circulate in the lubrication system; - counting the particles circulating in the lubrication system for a period T2; and - triggering a maintenance alert for the electric machine when the number of particles counted is greater than a threshold. Figure for the abstract: Fig. 3

Description

DESCRIPTION DESCRIPTION
TITRE : Surveillance des particules d’une turbomachine TITLE: Monitoring of particles from a turbomachine
DOMAINE TECHNIQUE TECHNICAL AREA
La présente demande concerne de manière générale le domaine des turbomachines, et plus particulièrement la surveillance d’une turbomachine équipée d’un capteur destiné à retenir les particules métalliques entraînées par l’huile de lubrification résultant de paliers. The present application generally concerns the field of turbomachines, and more particularly the monitoring of a turbomachine equipped with a sensor intended to retain the metal particles entrained by the lubricating oil resulting from bearings.
ETAT DE LA TECHNIQUE STATE OF THE ART
Une turbomachine présente classiquement des pièces en rotation entraînées par des arbres supportés par des paliers. Ces paliers permettent la bonne rotation des arbres et sont lubrifiés au moyen d’un circuit de lubrification fonctionnant en boucle fermé. Les paliers sont sujets à des phénomènes d’usure qui se traduisent par l’apparition de particules de taille plus ou moins importante dans le circuit de lubrification. Pour surveiller l’usure des paliers, un capteur de particules est installé dans le circuit de lubrification pour prévenir des défaillances du moteur. Pour satisfaire les besoins en énergie, une turbomachine comprend une ou plusieurs machines électriques pour fournir de l’électricité et notamment entrainer l’arbre haute pression. Ces machines électriques possèdent aussi des paliers qui doivent être lubrifiés et surveillés au même titre que ceux supportant les arbres tournants. A turbomachine conventionally has rotating parts driven by shafts supported by bearings. These bearings allow the shafts to rotate properly and are lubricated using a closed loop lubrication circuit. The bearings are subject to wear phenomena which results in the appearance of particles of varying sizes in the lubrication circuit. To monitor bearing wear, a particle sensor is installed in the lubrication circuit to prevent engine failures. To meet energy needs, a turbomachine includes one or more electrical machines to provide electricity and in particular drive the high pressure shaft. These electrical machines also have bearings which must be lubricated and monitored in the same way as those supporting the rotating shafts.
EXPOSE DE L'INVENTION STATEMENT OF THE INVENTION
Le changement climatique est une préoccupation majeure pour de nombreux organes législatifs et de régulation à travers le monde. En effet, diverses restrictions sur les émissions de carbone ont été, sont ou seront adoptées par divers états. En particulier, une norme ambitieuse s’applique à la fois aux nouveaux types d’avions mais aussi ceux actuellement en circulation nécessitant de devoir mettre en oeuvre des solutions technologiques afin de les rendre conformes aux réglementations en vigueur. L’aviation civile se mobilise depuis maintenant plusieurs années pour apporter une contribution à la lutte contre le changement climatique. Climate change is a major concern for many legislative and regulatory bodies around the world. Indeed, various restrictions on carbon emissions have been, are or will be adopted by various states. In particular, an ambitious standard applies both to new types of aircraft but also to those currently in circulation requiring the implementation of technological solutions in order to make them comply with current regulations. Civil aviation has been mobilizing for several years now to make a contribution to the fight against climate change.
Les efforts de recherche technologique ont déjà permis d’améliorer de manière très significative les performances environnementales des avions. La Déposante prend en considération les facteurs impactant dans toutes les phases de conception et de développement pour obtenir des composants et des produits aéronautiques moins énergivores, plus respectueux de l’environnement et dont l’intégration et l’utilisation dans l’aviation civile ont des impacts environnementaux modérés dans un but d’amélioration de l'efficacité énergétique des avions. Par voie de conséquence, la Déposante travaille en permanence à la réduction de son impact climatique par l’emploi de méthodes et l’exploitation de procédés de développement et de fabrication vertueux et minimisant les émissions de gaz à effet de serre au minimum possible pour réduire de l'empreinte environnementale de son activité. Technological research efforts have already made it possible to very significantly improve the environmental performance of aircraft. The Applicant takes into consideration the impacting factors in all phases of design and development to obtain aeronautical components and products that consume less energy, are more respectful of the environment and whose integration and use in civil aviation have moderate environmental impacts with the aim of improving the energy efficiency of aircraft. Consequently, the Applicant is constantly working to reduce its climate impact through the use of methods and the exploitation of virtuous development and manufacturing processes and minimizing greenhouse gas emissions to the minimum possible to reduce of the environmental footprint of its activity.
Ces travaux de recherche et de développement soutenus portent à la fois sur les nouvelles générations de moteurs d’avions, l’allègement des appareils, notamment par les matériaux employés et les équipements embarqués allégés, le développement de l’emploi des technologies électriques pour assurer la propulsion, et, indispensables compléments aux progrès technologiques, les biocarburants aéronautiques. This sustained research and development work concerns new generations of aircraft engines, the reduction of aircraft weight, particularly through the materials used and lightweight on-board equipment, and the development of the use of electrical technologies to ensure propulsion, and, essential complements to technological progress, aeronautical biofuels.
La présente demande est le résultat des recherches technologiques visant à améliorer de manière très significative les performances des avions et, en ce sens, contribue à la réduction de l’impact environnemental des avions. This application is the result of technological research aimed at very significantly improving the performance of aircraft and, in this sense, contributes to reducing the environmental impact of aircraft.
En particulier, un but de la présente demande est de surveiller une turbomachine comprenant au moins une machine électrique de préférence intégrée à l’intérieur de la turbomachine au plus près des arbres. In particular, an aim of the present application is to monitor a turbomachine comprising at least one electric machine preferably integrated inside the turbomachine as close as possible to the shafts.
La machine électrique est dont intégrée à l’intérieur de la turbomachine au lieu de la nacelle qui possède une taille limitée. The electric machine is therefore integrated inside the turbomachine instead of the nacelle which has a limited size.
L’invention permet d’utiliser des machines électriques compte tenu des besoins grandissants en électricité. En effet, l’énergie électrique est plus propre, plus simple à maintenir. The invention makes it possible to use electrical machines given the growing needs for electricity. In fact, electrical energy is cleaner and easier to maintain.
Il est à cet effet proposé, selon un premier aspect un procédé de surveillance d’une turbomachine, la turbomachine comprenant : au moins un arbre tournant supporté par au moins un palier ; au moins une machine électrique configurée pour fournir de l’énergie électrique à la turbomachine, la machine électrique comprenant au moins un roulement ; la machine électrique et le palier étant disposés dans une enceinte de lubrification ; un système de lubrification adapté pour lubrifier le palier et le roulement et récupérer l’huile présente dans l’enceinte, le système de lubrification comprenant un détecteur de particules adapté pour compter des particules présentes dans le système de lubrification, le procédé comprenant, après une durée À suivant un arrêt de la machine électrique , les étapes suivantes : For this purpose, according to a first aspect, a method of monitoring a turbomachine is proposed, the turbomachine comprising: at least one rotating shaft supported by at least one bearing; at least one electric machine configured to supply electrical energy to the turbomachine, the electric machine comprising at least one bearing; the electric machine and the bearing being arranged in a lubrication enclosure; a lubrication system adapted to lubricate the bearing and the bearing and recover the oil present in the enclosure, the lubrication system comprising a particle detector adapted to count particles present in the lubrication system, the method comprising, after a duration Following a shutdown of the electrical machine, the following steps:
- a) arrêt, pendant une durée T1 , de la machine électrique de sorte à libérer des particules issues du roulement afin qu’elles circulent dans le système de lubrification ; - a) stopping, for a period T1, of the electrical machine so as to release particles from the bearing so that they circulate in the lubrication system;
- b) comptage des particules circulant dans le système de lubrification pendant une durée T2 ; - b) counting the particles circulating in the lubrication system for a duration T2;
- c) déclenchement d’une alerte de maintenance de la machine électrique lorsque le nombre de particules compté est supérieur à un seuil. Le procédé selon le premier aspect est avantageusement complété par les caractéristiques suivantes, prises seules ou en une quelconque de leur combinaison techniquement possible : - c) triggering of a maintenance alert for the electrical machine when the number of particles counted is greater than a threshold. The method according to the first aspect is advantageously supplemented by the following characteristics, taken alone or in any of their technically possible combinations:
- les étapes a), b) et c) sont mises en oeuvre lorsqu’un débit d’huile circulant dans le système de lubrification est supérieur à un seuil donné (B) ; - steps a), b) and c) are implemented when a flow rate of oil circulating in the lubrication system is greater than a given threshold (B);
- la turbomachine comprend une première machine électrique et une deuxième machine électrique, la première machine électrique étant arrêtée, le procédé comprenant une reconfiguration de la deuxième machine électrique de manière à ce que la deuxième machine électrique fournisse de l’énergie électrique à la place de la première machine électrique arrêtée ; - the turbomachine comprises a first electrical machine and a second electrical machine, the first electrical machine being stopped, the method comprising a reconfiguration of the second electrical machine so that the second electrical machine provides electrical energy instead of the first electrical machine stopped;
- la machine électrique est à technologie bobinée sans aimants permanents susceptibles d’attirer des particules ; - the electric machine uses wound technology without permanent magnets likely to attract particles;
- la machine électrique est configurée pour convertir un couple issu d’un arbre tournant en énergie électrique ; - the electric machine is configured to convert a torque coming from a rotating shaft into electrical energy;
- chaque étape d’arrêt de la machine électrique est mise en oeuvre à l’issue de la durée À comprise entre une durée équivalente à1 vol et 50 vols de la turbomachine ; - each stopping step of the electric machine is implemented at the end of the duration À between a duration equivalent to 1 flight and 50 flights of the turbomachine;
- le procédé comprend une autorisation de prélever du couple par la machine électrique après que la durée T2 est écoulée ; - the method includes an authorization to draw torque by the electrical machine after the duration T2 has elapsed;
- la durée T1 est comprise entre 0,1 seconde incluse et 90 secondes incluses ; - the duration T1 is between 0.1 seconds inclusive and 90 seconds inclusive;
- la durée T2 est comprise entre 1 seconde incluse et 10 minutes incluses. - the duration T2 is between 1 second inclusive and 10 minutes inclusive.
Il est également proposé, selon un deuxième aspect un turbomachine comprenant au moins un arbre tournant supporté par au moins un palier, au moins une machine électrique configurée pour fournir de l’énergie électrique à la turbomachine, la machine électrique comprenant au moins un roulement ; la machine électrique et le palier étant disposés dans une enceinte de lubrification ; un système de lubrification adapté pour lubrifier le palier et le roulement et récupérer l’huile présente dans l’enceinte, le système de lubrification comprenant un détecteur de particules adapté pour compter des particules présentes dans le système de lubrification, la turbomachine comprenant une unité de traitement reliée audit détecteur et configurée pour mettre en oeuvre un procédé de surveillance de la turbomachine selon le premier aspect. It is also proposed, according to a second aspect, a turbomachine comprising at least one rotating shaft supported by at least one bearing, at least one electric machine configured to supply electrical energy to the turbomachine, the electric machine comprising at least one bearing; the electric machine and the bearing being arranged in a lubrication enclosure; a lubrication system adapted to lubricate the bearing and the bearing and recover the oil present in the enclosure, the lubrication system comprising a particle detector adapted to count particles present in the lubrication system, the turbomachine comprising a unit of processing connected to said detector and configured to implement a method of monitoring the turbomachine according to the first aspect.
Il est également proposé, selon un troisième aspect un aéronef comprenant une turbomachine selon le deuxième aspect. It is also proposed, according to a third aspect, an aircraft comprising a turbomachine according to the second aspect.
DESCRIPTION DES FIGURES D’autres caractéristiques, buts et avantages de l’invention ressortiront de la description qui suit, qui est purement illustrative et non limitative, et qui doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels : DESCRIPTION OF FIGURES Other characteristics, aims and advantages of the invention will emerge from the description which follows, which is purely illustrative and not limiting, and which must be read with reference to the appended drawings in which:
- la figure 1 illustre un aéronef comprenant une turbomachine conforme à la présente demande ; - Figure 1 illustrates an aircraft comprising a turbomachine conforming to the present application;
- la figure 2 illustre une turbomachine conforme à la présente demande ; - Figure 2 illustrates a turbomachine conforming to the present application;
- la figure 3 illustre des étapes d’un procédé de surveillance selon la présente demande. - Figure 3 illustrates steps of a monitoring process according to the present application.
Sur l’ensemble des figures, les éléments similaires portent des références identiques. In all the figures, similar elements bear identical references.
DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
La figure 1 illustre un aéronef 100 comprenant deux turbomachines 1 et la figure 2 illustre, schématiquement, une turbomachine 1. La turbomachine 1 comprend une direction principale s’étendant selon un axe longitudinal X et comprend d’amont en aval dans le sens de l’écoulement des gaz, une soufflante 2, un compresseur basse pression 3a, un compresseur haute pression 3b, une chambre de combustion 4, une turbine haute pression 5a, une turbine basse pression 5b, et une tuyère d’échappement des gaz (non représentée). Figure 1 illustrates an aircraft 100 comprising two turbomachines 1 and Figure 2 illustrates, schematically, a turbomachine 1. The turbomachine 1 comprises a main direction extending along a longitudinal axis gas flow, a fan 2, a low pressure compressor 3a, a high pressure compressor 3b, a combustion chamber 4, a high pressure turbine 5a, a low pressure turbine 5b, and a gas exhaust nozzle (not shown ).
La turbine haute pression 5a entraine en rotation le compresseur haute pression 5a par l’intermédiaire d’un premier arbre 8, dit arbre haute pression, tandis que la turbine basse pression 5b entraine en rotation le compresseur basse pression 3a et la soufflante 2 par l’intermédiaire d’un deuxième arbre 6, dit arbre basse pression. L’arbre basse pression 6 est généralement logé dans l’arbre haute pression 7. De manière avantageuse, la soufflante 2 est entraînée en rotation par l’arbre basse pression 6 par l’intermédiaire d’un mécanisme de réduction 10 à engrenages et d’un troisième arbre dit arbre de soufflante 7 qui est fixé entre le mécanisme de réduction 10 et la soufflante 2. Le mécanisme de réduction 10 permet d’avoir une soufflante 2 à fort diamètre et en même temps un compresseur basse pression 3a et une turbine basse pression 5b fonctionnant à régime élevé. The high pressure turbine 5a rotates the high pressure compressor 5a via a first shaft 8, called the high pressure shaft, while the low pressure turbine 5b rotates the low pressure compressor 3a and the fan 2 via the intermediate a second shaft 6, called low pressure shaft. The low pressure shaft 6 is generally housed in the high pressure shaft 7. Advantageously, the fan 2 is driven in rotation by the low pressure shaft 6 via a reduction mechanism 10 with gears and a third shaft called the fan shaft 7 which is fixed between the reduction mechanism 10 and the fan 2. The reduction mechanism 10 makes it possible to have a large diameter fan 2 and at the same time a low pressure compressor 3a and a turbine low pressure 5b operating at high speed.
L’arbre de soufflante 7, l’arbre haute pression 8 et l’arbre basse pression 6 sont centrés sur l'axe X de la turbomachine 1 par une série de paliers. The fan shaft 7, the high pressure shaft 8 and the low pressure shaft 6 are centered on the axis X of the turbomachine 1 by a series of bearings.
En particulier, les arbres haute pression 7 et basse pression 6 sont fixés à un carter 9 de la turbomachine 1 par l’intermédiaire de paliers 12a, 12b, 12c, 13a, 13b, 13c. Les paliers désignés par la référence 12a, 12b, 12c sont disposés à l’arrière de la turbomachine 1 tandis que les paliers 13a, 13b, 13c sont disposés à l’avant de la turbomachine 1. L’arbre de soufflante 7 est aussi supporté par une pièce structurale par l’intermédiaire de paliers non représentés. Afin de lubrifier les différents paliers 12a, 12b, 12c, 13a, 13b, 13c, la turbomachine 1 comprend un système S de lubrification, alimentant un circuit fermé d’huile, et des enceintes A1 , A2 dans lesquelles sont logées les paliers 12a, 12b, 12c, 13a, 13b, 13c. Ces enceintes A1 , A2 définissent des environnements étanches dans lesquels un jet d’huile est injecté sur les paliers. En effet, les paliers 12a, 12b, 12c, 13a, 13b, 13c sont lubrifiés et refroidis par de l’huile qui est projetée dans l’enceinte par des gicleurs G1 , G2 (à une pression par exemple comprise entre 2 et 10 bars). In particular, the high pressure 7 and low pressure 6 shafts are fixed to a casing 9 of the turbomachine 1 via bearings 12a, 12b, 12c, 13a, 13b, 13c. The bearings designated by the reference 12a, 12b, 12c are arranged at the rear of the turbomachine 1 while the bearings 13a, 13b, 13c are arranged at the front of the turbomachine 1. The fan shaft 7 is also supported by a structural part via bearings not shown. In order to lubricate the different bearings 12a, 12b, 12c, 13a, 13b, 13c, the turbomachine 1 comprises a lubrication system S, supplying a closed oil circuit, and enclosures A1, A2 in which the bearings 12a are housed, 12b, 12c, 13a, 13b, 13c. These enclosures A1, A2 define sealed environments in which a jet of oil is injected onto the bearings. In fact, the bearings 12a, 12b, 12c, 13a, 13b, 13c are lubricated and cooled by oil which is projected into the enclosure by nozzles G1, G2 (at a pressure for example between 2 and 10 bars ).
Le système S de lubrification comprend une pompe d’alimentation 101 qui pompe de l’huile depuis un réservoir d’huile 102 pour être acheminée vers les paliers 12a, 12b, 12c, 13a, 13b, 13c logés dans les enceintes A1 , A2 au travers de conduits 91 formés dans le carter 9. En fonctionnement, l’huile de lubrification est centrifugée par les paliers et s’accumule au point bas de l’enceinte A1 , A2. Pour éviter que l’huile ne s’échappe de l’enceinte E1 , E2, des joints 10 de type dynamiques sont prévus par exemple des joints de type labyrinthes ou de type joints radial asservi (JRS). Le système S de lubrification est en circuit fermé car l’huile est en quantité limitée. De ce fait, l’huile centrifugée est récupérée par des pompes 103 de récupération qui permet de recycler l’huile ainsi récupérée. On prévoit une pompe 103 de récupération d’huile par enceinte A1 , A2 pour évacuer un volume d’huile équivalent à celui injecté dans l’enceinte. Les pompes 103 pompent l’huile depuis des conduits 92 formés dans le carter 9. On note que l’huile centrifugée peut créer un nuage/brouillard d’huile dans l’enceinte. The lubrication system S comprises a supply pump 101 which pumps oil from an oil reservoir 102 to be conveyed to the bearings 12a, 12b, 12c, 13a, 13b, 13c housed in the enclosures A1, A2 at through conduits 91 formed in the casing 9. In operation, the lubricating oil is centrifuged by the bearings and accumulates at the low point of the enclosure A1, A2. To prevent the oil from escaping from the enclosure E1, E2, dynamic type seals 10 are provided, for example labyrinth type seals or radial servo seal type (JRS). The S lubrication system is in a closed circuit because the oil is in limited quantity. As a result, the centrifuged oil is recovered by recovery pumps 103 which makes it possible to recycle the oil thus recovered. An oil recovery pump 103 is provided per enclosure A1, A2 to evacuate a volume of oil equivalent to that injected into the enclosure. The pumps 103 pump the oil from conduits 92 formed in the casing 9. Note that the centrifuged oil can create an oil cloud/mist in the enclosure.
Pour détecter l’usure des paliers, un détecteur de particules 104 est disposé sur le circuit d’huile avant que l’huile récupérée ne soit réinjectée dans le réservoir 101. Un tel détecteur 104 de particules est par exemple un capteur électromagnétique configuré pour collecter des particules présentes dans le système de lubrifications. Un tel détecteur est relié à une unité de traitement 200 de la turbomachine qui analyse le signal résultant du détecteur afin de compter les particules. To detect bearing wear, a particle detector 104 is placed on the oil circuit before the recovered oil is reinjected into the tank 101. Such a particle detector 104 is for example an electromagnetic sensor configured to collect particles present in the lubrication system. Such a detector is connected to a processing unit 200 of the turbomachine which analyzes the signal resulting from the detector in order to count the particles.
Comme indiqué en introduction, la turbomachine 1 comprend une ou plusieurs machine(s) électrique(s) M1 , M2 pour fournir de l’énergie électrique à la turbomachine 1. Une machine électrique M1 , M2 permet de prélever un couple issu par exemple d’un arbre de la turbomachine pour le convertir en énergie électrique pour fournir de l’énergie à la turbomachine 1 (à des accessoires par exemple). As indicated in the introduction, the turbomachine 1 comprises one or more electric machine(s) M1, M2 to supply electrical energy to the turbomachine 1. An electric machine M1, M2 makes it possible to take a torque resulting for example from a shaft of the turbomachine to convert it into electrical energy to supply energy to the turbomachine 1 (to accessories for example).
Une machine électrique M1 , M2 comprend classiquement un stator 21 , un rotor 22, et un roulement 23 (ou palier) pour minimiser l’entrefer entre le rotor 22 et le stator 21 . Afin de permettre la lubrification du roulement 23 de la machine électrique M1 , M2, la machine électrique est disposée dans une enceinte A1 , A2 d’huile pour profiter de l’huile prévue pour les paliers supportant les arbres de la turbomachine 1 comme décrit ci-avant. Ici encore, l’huile accumulée des roulements 23 de la machine électrique M1 , M2 est aussi centrifugée pour s’accumuler au point bas de l’enceinte À1 , À2. An electric machine M1, M2 conventionally comprises a stator 21, a rotor 22, and a bearing 23 (or bearing) to minimize the air gap between the rotor 22 and the stator 21. In order to allow the lubrication of the bearing 23 of the electric machine M1, M2, the electric machine is arranged in an oil enclosure A1, A2 to take advantage of the oil provided for the bearings supporting the shafts of the turbomachine 1 as described below -Before. Here again, the oil accumulated from the bearings 23 of the electrical machine M1, M2 is also centrifuged to accumulate at the low point of the enclosure À1, À2.
Comme illustré sur la figure 2, deux machines électriques M1 , M2 sont disposées, chacune dans une enceinte À1 , À2 d’huile. Bien entendu on peut prévoir un nombre différent de machine électrique. As illustrated in Figure 2, two electrical machines M1, M2 are arranged, each in an oil enclosure À1, À2. Of course we can provide a different number of electrical machines.
Il a été observé qu’en fonctionnement, la machine électrique M1 , M2 émet un champ magnétique qui retient les particules issues de l’usure de ses roulements et peut potentiellement, en fonctionnement, attirer des particules magnétiques issues de l’usure des paliers logés dans l’enceinte. De manière avantageuse, la machine électrique est à technologie bobinée sans aimants permanents susceptibles d’attirer des particules en plus du champ magnétique. It has been observed that in operation, the electric machine M1, M2 emits a magnetic field which retains the particles resulting from the wear of its bearings and can potentially, in operation, attract magnetic particles resulting from the wear of the bearings housed inside the enclosure. Advantageously, the electric machine is wound technology without permanent magnets likely to attract particles in addition to the magnetic field.
Les particules retenues peuvent dégrader la machine électrique M1 , M2 elle-même mais aussi nuire à la surveillance des paliers, ceux-ci n’étant pas comptés. The retained particles can damage the electrical machine M1, M2 itself but also harm the monitoring of the bearings, as these are not counted.
Ainsi, pour surveiller la turbomachine en tenant compte de la présence de machines électriques, on met en oeuvre un procédé de surveillance tel que décrit ci-après. Thus, to monitor the turbomachine taking into account the presence of electrical machines, a monitoring method is implemented as described below.
La machine électrique M1 , M2 que l’on souhaite surveiller est arrêtée après une certaine durée A écoulée après un arrêt précédent aussi destiné à sa surveillance et avantageusement lorsque le débit d’huile dans le système de lubrification est supérieur à un seuil B (étapes E1 , E2). Ces deux conditions doivent être remplies simultanément le cas échéant. Dans la description ici on considère que la machine M1 est arrêtée. Le débit d’huile B est fixé sur banc d’essai et est choisi de sorte à ce qu’il puisse être obtenu au cours d’une phase de vol. Une phase de vol intéressante est par exemple le décollage. En outre, le débit d’huile B assure que la détection se fasse obligatoirement à un moment où les particules sont correctement véhiculées par le débit d’huile (au fonctionnement ralenti de la turbomachine ce n’est pas le cas par exemple), ce débit est obligatoirement assez bas pour qu’on soit certain de l’atteindre quel que soit le vol réalisé. The electric machine M1, M2 which we wish to monitor is stopped after a certain duration A elapsed after a previous stop also intended for its monitoring and advantageously when the oil flow in the lubrication system is greater than a threshold B (steps E1, E2). These two conditions must be met simultaneously where applicable. In the description here we consider that the machine M1 is stopped. The oil flow B is fixed on the test bench and is chosen so that it can be obtained during a flight phase. An interesting flight phase is for example takeoff. In addition, the oil flow B ensures that detection necessarily takes place at a time when the particles are correctly transported by the oil flow (during slow operation of the turbomachine this is not the case for example), this flow rate is necessarily low enough so that we are certain to achieve it whatever the flight carried out.
La durée A entre chaque arrêt de la machine électrique M1 est aussi défini par essais et dépend de la vitesse de dégradation des paliers. Une telle durée correspond de 1 vol à 50 vols de la turbomachine 1. The duration A between each stop of the electrical machine M1 is also defined by tests and depends on the speed of degradation of the bearings. Such a duration corresponds to 1 flight to 50 flights of the turbomachine 1.
De manière complémentaire, lorsqu’une machine électrique M1 est arrêtée, une autre machine électrique M2 présente dans la turbomachine 1 peut alors être reconfigurée pour prendre le relais sur celle qui est arrêtée (étape E3) de manière à ce que le fonctionnement de la turbomachine ne soit pas impacté et que l’énergie électrique soit toujours fournie. De manière alternative, une source externe par exemple une batterie peut prendre le relais sur la machine électrique arrêtée. Après l’écoulement d’une durée T1 (étape E4) consécutive à l’arrêt de la machine électrique M1 , le comptage des particules démarre (étape E5). Une telle durée T1 est aussi fixée sur banc d’essai et permet d’éviter un comptage entre le moment où les particules sont libérées et le moment où les particules les plus rapides arrivent jusqu’au détecteur de particules. Il s’agit d’une durée qui tient compte de la vitesse de déplacement des particules dans le flux d’huile au débit supérieur à la valeur B. Bien entendu, la durée dépendra du débit B. La durée T1 peut être comprise entre 100 ms incluses et 90 secondes incluses. In a complementary manner, when an electric machine M1 is stopped, another electric machine M2 present in the turbomachine 1 can then be reconfigured to take over from the one which is stopped (step E3) so that the operation of the turbomachine is not impacted and that electrical energy is still supplied. Alternatively, an external source, for example a battery, can take over from the stopped electrical machine. After the expiration of a duration T1 (step E4) following the stopping of the electrical machine M1, particle counting starts (step E5). Such a duration T1 is also fixed on the test bench and makes it possible to avoid counting between the moment when the particles are released and the moment when the fastest particles arrive at the particle detector. This is a duration which takes into account the speed of movement of the particles in the oil flow at a flow rate greater than the value B. Of course, the duration will depend on the flow rate B. The duration T1 can be between 100 ms included and 90 seconds included.
A titre d’exemple, en considérant une longueur de canalisation entre 1 m et 10m et un débit compris entre 10000L/h et 200 L/h au travers d’une canalisation entre 0,75 pouce et 1 pouce, nous obtenons une plage comprise entre 0,1s et 90 secondes. As an example, considering a pipe length between 1 m and 10m and a flow rate between 10000L/h and 200 L/h through a pipe between 0.75 inch and 1 inch, we obtain a range between between 0.1s and 90 seconds.
Le comptage des particules s’effectue pendant une durée T2 (étape E6). Une telle durée T2 est par exemple comprise entre 1 seconde incluse et 10 minutes incluses. A titre d’exemple, en considérant une efficacité de transport de 0,25, et en arrondissant, on obtient T2 = 1s à 6 minutes. Cette durée T2 tient compte de la vitesse des particules les plus lentes que la machine électrique M1 peut libérer toujours pour s’assurer qu’elles parviennent au détecteur de particules 104. A l’issue de cette durée T2, le comptage des particules s’arrête (étape E7). La durée T2 fixe donc une fenêtre de comptage pour qu’une grande quantité de particules puisse être comptée (des plus rapides au plus lentes). L’arrêt de la machine électrique dans l’enceinte permet aux particules issues des paliers des arbres et des roulements de la machine électrique de bien circuler dans le système de lubrification. Particle counting is carried out for a duration T2 (step E6). Such a duration T2 is for example between 1 second inclusive and 10 minutes inclusive. As an example, considering a transport efficiency of 0.25, and rounding, we obtain T2 = 1s to 6 minutes. This duration T2 takes into account the speed of the slowest particles that the electric machine M1 can always release to ensure that they reach the particle detector 104. At the end of this duration T2, the counting of the particles continues. stops (step E7). The duration T2 therefore sets a counting window so that a large quantity of particles can be counted (from the fastest to the slowest). Stopping the electrical machine in the enclosure allows particles from the shaft bearings and bearings of the electrical machine to circulate properly in the lubrication system.
La détection de particules issues des paliers ou du roulement de la machine électrique est mise en oeuvre en considérant que toute particule détectée entre T1 et T2 est une particule issue de la machine électrique. En effet, statistiquement, la probabilité qu’une particule issue des paliers de la turbomachine soit libérée durant cette fenêtre est négligeable face à la durée globale d’observation, ce qui permet d’avoir une localisation fiable de la source d’émission des particules. The detection of particles coming from the bearings or the rolling of the electric machine is implemented by considering that any particle detected between T1 and T2 is a particle coming from the electric machine. Indeed, statistically, the probability that a particle from the bearings of the turbomachine is released during this window is negligible compared to the overall observation duration, which makes it possible to have a reliable location of the particle emission source. .
De cette manière, il est possible de déterminer la quantité de particules issues de la machine électrique. In this way, it is possible to determine the quantity of particles coming from the electrical machine.
Le nombre de particules comptées est comparé à un seuil de maintenance SM (étape E8) et si ce nombre est supérieur à ce seuil alors une alerte de maintenance est générée (étape E9). Dans le cas contraire, lorsque ce nombre est inférieur à ce seuil, la machine électrique est ensuite redémarrée (étape E10) de manière à être autorisée à prélever un couple. The number of particles counted is compared to a maintenance threshold SM (step E8) and if this number is greater than this threshold then a maintenance alert is generated (step E9). Otherwise, when this number is lower than this threshold, the electric machine is then restarted (step E10) so as to be authorized to take a torque.
Il est à noter qu’une telle alerte peut prendre la forme d’une alerte à l’attention d’un utilisateur, par exemple une alerte visuelle, etc. La machine électrique qui avait été arrêtée est ensuite redémarrée (étape E10), l’utilisateur étant prévenu d’une maintenance et peut ainsi redémarrer. En particulier, la machine électrique est à nouveau autorisée à prélever un couple pour le transformer en énergie électrique. It should be noted that such an alert may take the form of an alert to the attention of a user, for example a visual alert, etc. The electrical machine which had been stopped is then restarted (step E10), the user being warned of maintenance and can thus restart. In particular, the electric machine is again authorized to take a torque to transform it into electrical energy.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Procédé de surveillance d’une turbomachine (1 ), la turbomachine (1 ) comprenant : 1. Method for monitoring a turbomachine (1), the turbomachine (1) comprising:
- au moins un arbre (6, 7, 8) tournant supporté par au moins un palier (12a, 12b, 12c, 13a, 13b, 13c) ; - at least one rotating shaft (6, 7, 8) supported by at least one bearing (12a, 12b, 12c, 13a, 13b, 13c);
- au moins une machine électrique (M1 , M2) configurée pour fournir de l’énergie électrique à la turbomachine (1 ), la machine électrique (M1 , M2) comprenant au moins un roulement (23) ; la machine électrique (M1 , M2) et le palier (12a, 12b, 12c, 13a, 13b, 13c) étant disposés dans une enceinte (A1 , A2) de lubrification ; - at least one electric machine (M1, M2) configured to supply electrical energy to the turbomachine (1), the electric machine (M1, M2) comprising at least one bearing (23); the electric machine (M1, M2) and the bearing (12a, 12b, 12c, 13a, 13b, 13c) being arranged in a lubrication enclosure (A1, A2);
- un système (S) de lubrification adapté pour lubrifier le palier (12a, 12b, 12c, 13a, 13b, 13c) et le roulement (23) et récupérer l’huile présente dans l’enceinte (A1 , A2), le système (S) de lubrification comprenant un détecteur (104) de particules adapté pour compter des particules présentes dans le système (S) de lubrification, le procédé comprenant, (E1 ) après une durée A suivant un arrêt de la machine électrique, les étapes suivantes : a) arrêt (E2), pendant une durée T1 (E4), de la machine électrique de sorte à libérer des particules issues du roulement (23) afin qu’elles circulent dans le système de lubrification ; b) comptage (E5, E6) des particules circulant dans le système de lubrification pendant une durée T2 ; c) déclenchement (E8, E9) d’une alerte de maintenance de la machine électrique lorsque le nombre de particules compté est supérieur à un seuil (SM). - a lubrication system (S) adapted to lubricate the bearing (12a, 12b, 12c, 13a, 13b, 13c) and the bearing (23) and recover the oil present in the enclosure (A1, A2), the system (S) of lubrication comprising a particle detector (104) adapted to count particles present in the system (S) of lubrication, the method comprising, (E1) after a duration A following a stop of the electrical machine, the following steps : a) stopping (E2), for a duration T1 (E4), of the electrical machine so as to release particles from the bearing (23) so that they circulate in the lubrication system; b) counting (E5, E6) of particles circulating in the lubrication system for a duration T2; c) triggering (E8, E9) of a maintenance alert for the electrical machine when the number of particles counted is greater than a threshold (SM).
2. Procédé selon la revendication 1 , dans lequel les étapes a), b) c) sont mises en oeuvre lorsqu’un débit d’huile circulant dans le système de lubrification est supérieur à un seuil donné (B). 2. Method according to claim 1, in which steps a), b) c) are implemented when a flow rate of oil circulating in the lubrication system is greater than a given threshold (B).
3. Procédé selon l’une des revendications 1 à 2, la turbomachine (1 ) comprenant une première machine électrique (M1 ) et une deuxième machine électrique (M2), la première machine électrique (M1 ) étant arrêtée, le procédé comprenant une reconfiguration (E3) de la deuxième machine électrique (M2) de manière à ce que la deuxième machine électrique (M2) fournisse de l’énergie électrique à la place de la première machine électrique (M1 ) arrêtée. 3. Method according to one of claims 1 to 2, the turbomachine (1) comprising a first electric machine (M1) and a second electric machine (M2), the first electric machine (M1) being stopped, the method comprising a reconfiguration (E3) of the second electrical machine (M2) so that the second electrical machine (M2) supplies electrical energy in place of the first electrical machine (M1) stopped.
4. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel la machine électrique (M1 , M2) est à technologie bobinée sans aimants permanents susceptibles d’attirer des particules. 4. Method according to any one of claims 1 to 3, in which the electrical machine (M1, M2) is wound technology without permanent magnets capable of attracting particles.
5. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel la machine électrique (M1 , M2) est configurée pour convertir un couple issu d’un arbre tournant en énergie électrique. 5. Method according to any one of claims 1 to 4, in which the electrical machine (M1, M2) is configured to convert a torque coming from a rotating shaft into electrical energy.
6. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel chaque étape d’arrêt (E2) de la machine électrique est mise en oeuvre à l’issue de la durée A comprise entre une durée équivalente à1 vol et 50 vols de la turbomachine 1 . 6. Method according to any one of claims 1 to 5, in which each stopping step (E2) of the electrical machine is implemented at the end of the duration A between a duration equivalent to 1 flight and 50 flights of the turbomachine 1.
7. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, comprenant une autorisation (E10) de prélever du couple par la machine électrique après que la durée T2 est écoulée. 7. Method according to any one of claims 1 to 6, comprising an authorization (E10) to draw torque by the electric machine after the duration T2 has elapsed.
8. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel la durée T1 est comprise entre 0,1 seconde incluse et 90 secondes incluses. 8. Method according to any one of claims 1 to 7, in which the duration T1 is between 0.1 second inclusive and 90 seconds inclusive.
9. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel la durée T2 est comprise entre 1 seconde incluse et 10 minutes incluses. 9. Method according to any one of claims 1 to 8, in which the duration T2 is between 1 second inclusive and 10 minutes inclusive.
10. Turbomachine (1 ) comprenant au moins un arbre (6, 7, 8) tournant supporté par au moins un palier (12a, 12b, 12c, 13a, 13b, 13c), au moins une machine électrique (M1 , M2) configurée pour fournir de l’énergie électrique à la turbomachine (1 ), la machine électrique (M1 , M2) comprenant au moins un roulement (23) ; la machine électrique (M1 , M2) et le palier (12a, 12b, 12c, 13a, 13b, 13c) étant disposés dans une enceinte (A1 , A2) de lubrification ; un système (S) de lubrification adapté pour lubrifier le palier (12a, 12b, 12c, 13a, 13b, 13c) et le roulement (23) et récupérer l’huile présente dans l’enceinte (A1 , A2), le système (S) de lubrification comprenant un détecteur (104) de particules adapté pour compter des particules présentes dans le système (S) de lubrification, la turbomachine (1 ) comprenant une unité de traitement (200) reliée audit détecteur (104) et configurée pour mettre en oeuvre un procédé de surveillance de la turbomachine (1 ) selon l’une quelconque des revendications 1 à 9. 10. Turbomachine (1) comprising at least one rotating shaft (6, 7, 8) supported by at least one bearing (12a, 12b, 12c, 13a, 13b, 13c), at least one electrical machine (M1, M2) configured to supply electrical energy to the turbomachine (1), the electrical machine (M1, M2) comprising at least one bearing (23); the electric machine (M1, M2) and the bearing (12a, 12b, 12c, 13a, 13b, 13c) being arranged in a lubrication enclosure (A1, A2); a lubrication system (S) adapted to lubricate the bearing (12a, 12b, 12c, 13a, 13b, 13c) and the bearing (23) and recover the oil present in the enclosure (A1, A2), the system ( S) of lubrication comprising a particle detector (104) adapted to count particles present in the lubrication system (S), the turbomachine (1) comprising a processing unit (200) connected to said detector (104) and configured to put implement a method of monitoring the turbomachine (1) according to any one of claims 1 to 9.
11. Aéronef comprenant une turbomachine (1 ) selon la revendication 10. 11. Aircraft comprising a turbomachine (1) according to claim 10.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1659267A1 (en) * 2004-11-16 2006-05-24 Snecma Turbomachine with means for detecting automatically ferromagnetic particles in an oil tank
US20170248571A1 (en) * 2016-02-26 2017-08-31 Pratt & Whitney Canada Corp. Detection of oil contamination in engine air
EP3613977A1 (en) * 2018-08-22 2020-02-26 General Electric Company Embedded electric machine
CN211230567U (en) * 2019-11-22 2020-08-11 南京林业大学 Engine fault detection particle counter for aviation

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1659267A1 (en) * 2004-11-16 2006-05-24 Snecma Turbomachine with means for detecting automatically ferromagnetic particles in an oil tank
US20170248571A1 (en) * 2016-02-26 2017-08-31 Pratt & Whitney Canada Corp. Detection of oil contamination in engine air
EP3613977A1 (en) * 2018-08-22 2020-02-26 General Electric Company Embedded electric machine
CN211230567U (en) * 2019-11-22 2020-08-11 南京林业大学 Engine fault detection particle counter for aviation

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