WO2023281202A1 - Procédé de régulation d'une turbomachine - Google Patents

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Guillaume François Daniel BIDAN
Antoine Pierre Emmanuel FERRAND
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Safran SA
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    • F05D2270/10—Purpose of the control system to cope with, or avoid, compressor flow instabilities
    • F05D2270/101—Compressor surge or stall

Definitions

  • TITLE Process for regulating a turbomachine Technical field of the invention
  • the present invention relates to a turbomachine for an aircraft, in particular the regulation of a turbomachine using electrical assistance.
  • the turbomachine 100 similar to that described in document FR 3087491, as shown schematically in FIG. 1, is known of the turbofan and twin-body turbojet type for aircraft.
  • the turbomachine 100 comprises, from upstream to downstream in the direction of the flow of the gases F, a fan 110, a low pressure compressor 111, a high pressure compressor 112, a combustion chamber 113 which receives a fuel flow setpoint , a high pressure turbine 114, a low pressure turbine 115 and a primary exhaust nozzle 116.
  • the low pressure (or LP) compressor 111 and the low pressure turbine 115 are connected by a low pressure shaft 121 and together form a lower body pressure.
  • the high pressure (or HP) compressor 112 and the high pressure turbine 114 are connected by a high pressure shaft 122 and together form, with the combustion chamber, a high pressure body generating hot gases.
  • the BP 121 shaft and the HP 122 shaft do not generally rotate at the same speed and they do not have the same inertia. Consequently, especially in the acceleration phases, the LP compressor 111 (we talk about N1 speed) accelerates more slowly than the HP 112 compressor (we talk about N2 speed), partly because of their different inertia. A situation is then obtained where the LP compressor 111 compresses more air than the HP compressor 112 can receive. This situation creates a risk of surge in the area of the LP compressor
  • This phenomenon corresponds to significant and rapid fluctuations in the pressure downstream of the compressor concerned. Pumping once initiated can lead to flameout of the combustion chamber. It also generates significant jolts on the blades of the compressor and can thus lead to mechanical damage.
  • the design of the turbomachine 100 requires taking into account a sufficient margin against the surge phenomenon.
  • the operation of a compressor in use is generally represented by a diagram which expresses the pressure ratio obtained between the outlet and the inlet, as a function of the air flow which passes through it; this diagram is also parameterized according to the rotation speed of the compressor.
  • This diagram shows a pumping line which constitutes the maximum limit in terms of the compression ratio not to be exceeded, so as not to risk the appearance of a pumping phenomenon.
  • a so-called operating line is defined, associating the compression ratios obtained as a function of the fuel flow, when the turbomachine 100 is in stabilized operation.
  • one solution consists in using hybridization of the HP 122 shaft by providing torque produced by an electric motor to regain the acceleration performance in N2 regime of the HP 122 shaft while limiting the flow fuel.
  • this document proposes a method for regulating a turbomachine comprising a high pressure turbine connected to a high pressure shaft and a low pressure turbine connected to a low pressure shaft, hot gases at the outlet of the high pressure turbine driving the low-pressure turbine, the method comprising: a- electrically assisting the high-pressure shaft by means of an electric machine, to supply said high-pressure shaft, mechanical energy resulting from the electric energy supplied to the electric machine in addition thermal energy from a combustion chamber of the turbomachine, for a duration of assistance, and b- correcting the speed of the low pressure shaft to reach a reference speed of the low pressure shaft previously determined in the absence of electric assistance.
  • the process makes it possible to limit the loss of acceleration of the low pressure shaft during the electrical assistance phases of the high pressure shaft.
  • the method makes it possible to compensate for the loss of acceleration suffered during the electric assistance phase so that at the end the acceleration time of the BP shaft is the same as for non-hybrid acceleration or without electric assistance. .
  • the low pressure shaft speed can be a reduced low pressure shaft speed, respectively the high pressure shaft speed.
  • the reference speed of the LP shaft can be determined beforehand for a plurality of instants of operation of the turbomachine, in the absence of any electrical assistance from the HP shaft.
  • the reference speed of the LP shaft can be determined beforehand for a plurality of operating speeds of the HP shaft, in the absence of any electrical assistance from the HP shaft.
  • the low pressure shaft reference speed can be determined experimentally or by simulation.
  • the turbomachine may comprise a fan positioned upstream of a hot gas generator and delimiting a primary flow and a secondary flow.
  • the hot gas generator is crossed by the primary flow and includes a high pressure compressor, a combustion chamber and a high pressure turbine.
  • the turbomachine may comprise an electric motor making it possible to provide an assistance torque to the high-pressure shaft during the electric assistance phases.
  • the method may comprise the steps consisting in: b1- determining an energy deficit at the output of the high pressure turbine, as a function of the difference between the power of the hot gases generated and the reference power of the hot gases in the absence of electric assistance, during the assistance period, b2- calculating a mechanical torque to be taken off by means of the electric machine at the level of the high-pressure shaft according to said energy deficit, b3- taking off, from the shaft high pressure, said mechanical torque to be taken, by means of the electric machine at the end of the assistance period.
  • the electric machine can be controlled to take the mechanical torque calculated in step b2 to brake the high pressure shaft. This has the effect of increasing the fuel flow to be supplied to the combustion chamber of the turbomachine to maintain the speed of the high pressure shaft at a set speed level, in particular to respect an acceleration trajectory of the high pressure shaft.
  • the reference power of the hot gases can be determined beforehand for a plurality of instants of operation of the turbomachine, in the absence of any electrical assistance from the high pressure shaft. This determination can be carried out experimentally or by simulation.
  • Step b3 can be performed until the hot gas power at a given high pressure shaft speed is equal to or greater than the reference hot gas power for the same given high pressure shaft speed .
  • Step b1 may include the sub-steps consisting of:
  • Two successive instants can be separated by a predetermined duration which can be the duration of a control loop of the turbomachine.
  • Step b2 may include the following sub-steps:
  • the average power can be calculated according to the following formula:
  • the mechanical torque to be taken from the electrical machine can be calculated based on the average power using a pre-established law.
  • the power of the hot gases generated can be determined according to the speed of the high pressure shaft and the mechanical assistance torque generated through the electric machine.
  • the power of the hot gases can be determined by consulting a previously established database comprising values of the power of the hot gases in relation to values of the speed of the high pressure shaft and values of mechanical assistance torque supplied through the electric machine.
  • the reference power of the hot gases can be determined beforehand according to the speed of the high pressure shaft when the mechanical assistance torque generated by means of the electrical machine is zero.
  • the reference power of the hot gases can be determined by consulting a previously established database comprising values of the reference power of the hot gases as a function of values of the speed of the high pressure shaft.
  • the method may comprise the operations consisting of: b1 '- determining a corrective coefficient according to the mechanical assistance torque generated by means of the electric machine, and b2'- regulating the speed of the high pressure shaft according to the coefficient corrector.
  • the correction coefficient can be determined as a function of the speed of the high pressure shaft at a time of operation of the turbomachine and a corrected speed of the high pressure shaft
  • the corrected speed of the high pressure shaft can be determined according to the following operations:
  • the corrected speed of the high pressure shaft can be configured to produce at each operating moment a power of hot gases during the electric assistance equivalent to a power of hot gases for the same speed of the high pressure shaft in the absence of electric assistance.
  • the correction coefficient may be the ratio between the corrected speed of the high pressure shaft and the reference speed of the high pressure shaft in the absence of electric assistance.
  • Operation b2’ can include the following sub-operations:
  • the speed of the high pressure shaft can be determined by a rotational speed or an acceleration of the high pressure shaft, respectively of the low pressure shaft.
  • the turbomachine may be an aircraft turbomachine.
  • This document also relates to a computer program comprising instructions for the execution of such as mentioned above when said program is executed by a processor.
  • This document also relates to a device comprising means configured to implement the method as mentioned above.
  • This document also relates to a device comprising configured means for correcting the speed of the low-pressure shaft configured to implement the aforementioned method.
  • FIG. 1 schematically represents a turbomachine according to the prior art
  • FIG. 2a represents comparative curves of the power of the gases generated at the outlet of the high pressure turbine of the turbomachine of FIG. 1 with and without electrical assistance
  • FIG. 2b represents the variations in the power of the gases generated as a function the speed of the high pressure shaft and the level of electric assistance.
  • FIG. 3 schematically represents a first example of a method for regulating the turbomachine of FIG. 1,
  • FIG. 4 represents a block diagram for calculating the energy deficit of step 202 of the first example of the method of FIG. 3,
  • FIG. 5 shows the comparative curves of Figure 2 in addition to a curve of corrected low pressure shaft speed using the method of Figure 3.
  • FIG. 6 represents a block diagram of a second example of a method for regulating the turbomachine of FIG. 1.
  • FIG. 7 represents a block diagram detailing step A2 of the second example of the method of figure 6.
  • FIG. 8 shows the comparative curves of Figure 2 in addition to a curve of corrected low pressure shaft speed using the method of Figure 6.
  • curve A shows the power of the gases generated P Core at the outlet of the high pressure turbine 114 of the turbomachine 100 in the absence of electrical assistance (or not hybridized)
  • curve B shows the power of the gases generated P Core at the output of the high pressure turbine 114 in the hybridized case when a mechanical assistance torque generated by means of the electric machine is supplied to the high pressure shaft 122 (also called HP shaft), for a duration of assistance t asS ist.
  • the power of the gases P CO re generated in the presence of electric assistance is lower than the power of the reference gases P CO re at the output of the high pressure shaft 122.
  • curve A1 also shows the power of the gases generated P CO re of the turbomachine 100 in the non-hybridized case, as a function of the N2r speed of the HP shaft 122.
  • Curves B1 and B2 show the power of the gases generated Pcore in the hybridized case when respectively the mechanical assistance torque generated through the electric machine G HR1 and T HP2 is supplied to the high pressure shaft 122.
  • the mechanical assistance torque generated by the bias of the electric machine G HR1 is less than the mechanical assistance torque generated by the electric machine G HR2 .
  • the power of the generated gases P CO re decreases with the increase of the mechanical assistance torque generated through the electric machine supplied.
  • a first example of a method 200 for regulating the turbomachine 100 is configured to catch up with the reduction in the speed N1r in the presence of electric assistance.
  • the method 200 comprises a first step 202 of electric assistance by supplying a mechanical assistance torque generated through the HP electric machine to the HP shaft 122.
  • the turbomachine 100 can comprise an electric motor M forming a device making it possible to supply a mechanical assistance torque G HR to the high-pressure shaft 122 during the electrical assistance phases t asS ist.
  • the duration of assistance t aS sist is determined so as to limit the flow of fuel to avoid any pumping phenomenon.
  • the duration of assistance t aS sist can correspond to the time spent by the turbine engine 1 in abutment of operability to protect against the surge phenomenon.
  • the mechanical assistance torque generated by means of the electric machine G HR is determined to respect a predetermined trajectory of acceleration of the speed N2r of the HP shaft 122.
  • the method 200 then comprises a step 204 of determining an energy deficit E d of the BP shaft 121.
  • the energy deficit E d represents the energy loss between the power of the gases generated P CO re at the output of the HP turbine 122 in the presence of electric assistance and the power of the reference gases P CO re at the output of the HP shaft 122, as shown in FIG. 2.
  • Step 204 may be implemented by control block diagram 204c of FIG. GHR .
  • a previously established database 22 comprises hot gas power values as a function of the speed N2r of the HP shaft 122 and of the mechanical assistance torque generated by means of the electric machine supplied G HR .
  • the database 22 can be established experimentally or by numerical simulation.
  • the reference hot gas power P C ore nom is obtained as a function of the speed N2r of the HP shaft 122 when the mechanical assistance torque generated by means of the supplied electric machine T HP is zero.
  • the effective hot gas power P CO re eff is obtained as a function of the speed N2r of the HP shaft 122 and of the mechanical assistance torque generated by means of the supplied electrical machine G HR .
  • Step 204 comprises the calculation of the difference P def between the effective hot gas power P CO re eff and the reference hot gas power P C ore nom ⁇
  • Step 204 then comprises the calculation of the energy deficit E d by block 24 as a function of the power differences P def obtained during the assistance duration t asS ist.
  • Block 24 consists of integrating the power differences P def over the assistance duration t asS ist.
  • the method then comprises a step 206 of determining a mechanical torque to be taken by means of the electric machine G HR3 at the level of the HP shaft 122 making it possible to make up for the delay in the speed N1r in the presence of electric assistance with respect to the reference N1r diet.
  • Step 206 firstly comprises the determination of an average additional power P core s u Vmoy to be supplied, to reach the reference speed N1r at a predetermined time t 0bi as a function of the energy deficit E d .
  • the average additional power is calculated by the following formula:
  • a power P CO re sup corresponding to an instantaneous power to be supplied between t aS sist and t 0 bj is then determined to ultimately produce the average additional power p core s, relieve u ⁇ Pmoy at the level of shaft BP 121 at t 0 bj.
  • the power P core s, TM up can be provided simply as a step, or else in a more complex way, for example following a ramp, a polynomial, etc.
  • the mechanical torque to be taken off by means of the electrical machine G HR3 is determined as a function of the power P CO re sup according to a pre-established law such as that represented by the curve C1 of FIG. 2b.
  • a mechanical torque to be taken off by means of the calculated electrical machine G HR3 is taken from the HP shaft 122 at the end of the assistance duration t asS ist.
  • This mechanical torque is a braking torque of the high pressure shaft 122.
  • the turbomachine 100 is then regulated to adjust the fuel flow supplied to the turbomachine 100 to respect the speed of the HP shaft 122, in particular to follow the trajectory of the engine. acceleration dN2/dt of the HP 122 shaft.
  • Step 208 thus makes it possible to modify the speed N1r of the BP shaft 121 and therefore to follow the curve C of the corrected speed N1r.
  • the curve C of the N1r speed approaches the curve A of the reference N1r speed after the end of the assistance duration.
  • the method 200 therefore makes it possible to catch up with the reference speed N1r of curve A more quickly in comparison with the speed N1r due to the electric assistance of curve B without the correction of the method 200.
  • the N1r or N2r speed can be determined by the speed of rotation or the acceleration of the corresponding BP 121 or HP 122 shaft.
  • a second example of a method 300 for regulating the turbomachine 100 is configured to catch up with the reduction in the speed N1r in the presence of electric assistance.
  • the method 300 includes a step C-300 of protecting the turbomachine 100 against the surge phenomenon. This step C-300 determines whether a fuel flow setpoint Wfreq risks leading to the surge phenomenon. The fuel flow setpoint Wfreq is determined to reach a setpoint N2cmd of the speed of the HP shaft 122.
  • step C-300 If no risk of pumping is detected in step C-300, the fuel flow setpoint Wfreq is sent to a thermal module to achieve said fuel flow setpoint Wfreq.
  • step C-300 Conversely, if a risk of pumping is detected in step C-300, an electrical assistance step D-300 is performed to comply with a maximum allowable fuel flow setpoint Wmax.
  • Step D determines the mechanical assistance torque generated by means of the electric machine G HR to be supplied to the HP shaft 122 to ensure the setpoint N2cmd of the speed of the HP shaft 122, when the fuel flow setpoint is limited to the maximum allowable fuel flow setpoint Wmax, by the pumping protection operability stop.
  • the mechanical assistance torque generated by means of the electric machine G HR is configured to compensate for the saturation of the fuel flow setpoint.
  • the method 300 further comprises a step B-300 in which:
  • the fuel flow Wfreq is determined according to the mechanical assistance torque generated by means of the electric machine G HR and the set point N2cmd of the speed of the HP 122 shaft.
  • the mechanical assistance torque generated by means of the supplied G HR electric machine makes it possible to reach the N2cmd setpoint of the HP 122 shaft speed without inducing pumping but causes a power deficit of the hot gases at the high turbine outlet pressure and therefore an acceleration delay of the BP shaft 121.
  • the method 300 comprises a step A-300 to correct the trajectory of the setpoint N2cmd according to the mechanical assistance torque generated by means of the electric machine G HR and the speed Current N2r from HP 122 shaft.
  • Step A2 comprises a sub-step A321 of determining a correction coefficient K corr as a function of the current N2r speed of the HP shaft 122 and of a corrected speed N2r corr of the HP shaft 122.
  • the correction coefficient K corr is the ratio between the current N2r speed of the HP shaft 122 and the corrected speed N2r corr of the HP shaft 122, calculated for example by the following formula:
  • the corrected speed N2r corr of the HP shaft 122 is determined as a function of the current N2r speed of the HP shaft 122 and by consulting the databases 302 and 304 previously defined.
  • the database 302 comprises the values of the power of the hot gases P core as a function of the speed N2r of the HP shaft 122 and of the mechanical assistance torque generated by means of the electric machine G HR .
  • the database 304 comprises the values of the speed N2r of the HP shaft 122 as a function of the power of the hot gases P core and of the mechanical assistance torque generated by means of the electric machine G HR .
  • Database 304 includes the inverse function of database 302.
  • the databases 302 and 304 can be determined experimentally or by digital simulation depending on the characteristics of the turbomachine 100.
  • the database 302 is first consulted to determine the reference hot gas power P C ore nom for the current N2r speed of the HP shaft 122 for a mechanical assistance torque generated through the electrical machine G Zero HR .
  • the database 304 is then consulted to determine the corrected regime N2r corr to produce the reference hot gas power P C ore nom
  • the corrected N2r corr is obtained as a function of the reference hot gas power P CO re nom and the mechanical assistance torque generated by means of the electric machine G HR supplied at the end of step D-300.
  • Step A-300 comprises a sub-step A322 for determining the setpoint N2cmd of the speed of the HP shaft 122 by correcting the acceleration trajectory 306 of the speed N2r by the correction coefficient K corr , for example by multiplying the acceleration trajectory 306 of the regime N2r and the correction coefficient K corr .
  • Step A2 thus makes it possible to modify the acceleration trajectory of the HP shaft 122, then causing the speed N1r of the LP shaft 121 to follow the curve C′ of the corrected speed N1r.
  • Curve C' of the N1r speed approaches curve A of the reference N1r speed from the start of the assistance phase t asS ist.

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Abstract

Le présent document concerne un procédé de régulation d'une turbomachine (100) comprenant une turbine haute pression (114) reliée à un arbre haute pression (122) et une turbine basse pression (115) reliée à un arbre basse pression (121), des gaz chauds en sortie de la turbine haute pression entraînant la turbine basse pression, le procédé comprenant : • a- assister électriquement (l'arbre haute pression (122), pour fournir audit arbre haute pression, une énergie électrique en supplément d'une énergie thermique issue d'une chambre de combustion (113) de la turbomachine, pendant une durée d'assistance, et • b- corriger le régime de l'arbre basse pression (121) pour atteindre un régime de référence de l'arbre basse pression (121) préalablement déterminé en l'absence d'assistance électrique.

Description

DESCRIPTION
TITRE : Procédé de régulation d’une turbomachine Domaine technique de l’invention
La présente invention concerne une turbomachine pour aéronef, en particulier, la régulation d'une turbomachine utilisant une assistance électrique.
Etat de la technique antérieure
On connaît la turbomachine 100, similaire à celle décrite dans le document FR 3087491 , telle que représentée schématiquement sur la figure 1 , du type turboréacteur à double flux et double corps pour aéronef. La turbomachine 100 comprend, d'amont en aval dans le sens de l'écoulement des gaz F, une soufflante 110, un compresseur basse pression 111 , un compresseur haute pression 112, une chambre de combustion 113 qui reçoit une consigne de débit de carburant, une turbine haute pression 114, une turbine basse pression 115 et une tuyère primaire d'échappement 116. Le compresseur basse pression (ou BP) 111 et la turbine basse pression 115 sont reliés par un arbre basse pression 121 et forment ensemble un corps basse pression. Le compresseur haute pression (ou HP) 112 et la turbine haute pression 114 sont reliés par un arbre haute pression 122 et forment ensemble, avec la chambre de combustion, un corps haute pression générant des gaz chauds. La soufflante
110, qui est entraînée par l'arbre BP 121 , comprime l'air ingéré. Cet air se divise en aval de la soufflante 110 entre un flux d'air secondaire qui est dirigé directement vers une tuyère secondaire (non représentée) par laquelle il est éjecté pour participer à la poussée fournie par la turbomachine 100, et un flux dit primaire qui pénètre dans le générateur de gaz, constitué par le corps basse pression et le corps haute pression, puis qui est éjecté dans la tuyère primaire 116.
L'arbre BP 121 et l’arbre HP 122 ne tournent en général pas à la même vitesse et ils n'ont pas la même inertie. Par conséquent, notamment dans les phases d’accélération, le compresseur BP 111 (on parle de régime N1 ) accélère plus lentement que le compresseur HP 112 (on parle de régime N2), à cause en partie de leur inertie différente. On obtient alors une situation où le compresseur BP 111 comprime plus d'air que le compresseur HP 112 ne peut recevoir. Cette situation crée un risque de pompage dans la zone du compresseur BP
111. Ce phénomène correspond à des fluctuations importantes et rapides de la pression en aval du compresseur concerné. Un pompage une fois amorcé peut conduire à une extinction de la chambre de combustion. Il génère en outre des à-coups importants sur les aubages du compresseur et peut ainsi conduire à des dégradations mécaniques.
La conception de la turbomachine 100 nécessite de prendre en compte une marge suffisante contre le phénomène de pompage. Le fonctionnement d'un compresseur en utilisation est généralement représenté par un diagramme qui exprime le rapport de pression obtenu entre la sortie et l'entrée, en fonction du débit d'air qui le traverse ; ce diagramme est en outre paramétré en fonction de la vitesse de rotation du compresseur. Dans ce diagramme figure une ligne de pompage qui constitue la limite maximale en taux de compression à ne pas dépasser, pour ne pas risquer l'apparition d'un phénomène de pompage. De manière connue, on définit une ligne, dite de fonctionnement, associant les taux de compression obtenus en fonction du débit carburant, lorsque la turbomachine 100 est en fonctionnement stabilisé. Le positionnement de cette ligne de fonctionnement est laissé à l'appréciation du concepteur de la turbomachine 100 et la distance de cette ligne de fonctionnement à la ligne de pompage représente la marge au pompage. Il convient de remarquer que le rendement du compresseur haute pression (travail de compression fourni à l'air, rapporté au travail fourni pour l'entraîner en rotation) est, en première approximation, meilleur au fur et à mesure que l'on se rapproche de la ligne de pompage. A contrario, les accélérations demandées par le pilote à partir d'un fonctionnement stabilisé (phase transitoire) pour obtenir une augmentation de la poussée, se traduisent au niveau du compresseur par une excursion du point de fonctionnement qui s'effectue en direction de la ligne de pompage.
Les solutions actuelles de pilotage de turbomachine impliquent plusieurs logiques de régulation du débit carburant. Pendant les phases stabilisées, le débit carburant à fournir à la turbomachine est calculé en fonction de l’écart en régime N1 de l’arbre BP 121 entre une consigne de commande et le régime courant. Pendant les phases transitoires, une boucle de régulation en N2 de l’arbre HP 122 est activée afin de maîtriser l’accélération et l’excursion du point de fonctionnement dans le champ du compresseur HP 112. La boucle de régulation génère une trajectoire d’accélération basée sur un profil de dérivée temporelle du régime N2 de l’arbre HP 122 en fonction du régime courant, ce qui permet d’accélérer en sécurité la turbomachine. Cependant, dans des conditions environnementales sévères que traversent la turbomachine 100 telles qu’une région chaude, une haute altitude ou des conditions fortes de prélèvement mécanique, une butée d’opérabilité peut être atteinte, laquelle permet de garder une marge de sécurité par rapport à la ligne de pompage. Ceci entraîne une limitation du débit carburant qui peut être injecté lors des accélérations et donc entraîne des performances d’accélération dégradées. Ceci risque d’empêcher la réalisation de la trajectoire du régime N2 de l’arbre HP 122 initialement prévue. Pour éviter cette situation, une solution consiste à utiliser de l’hybridation de l’arbre HP 122 en apportant du couple produit par un moteur électrique pour retrouver les performances d’accélération en régime N2 de l’arbre HP 122 tout en limitant le débit carburant. Cependant, l’apport du couple mécanique par le biais du moteur électrique entraîne un déficit de puissance des gaz chauds générées par la turbine HP et la chambre de combustion et qui sont injectés en entrée de la turbine BP. Ceci résulte en un retard d’accélération du régime N1 de l’arbre BP 121 dans les cas où l’assistance électrique de l’arbre HP 122 est utilisée en comparaison à une accélération nominale réalisée uniquement à l’aide du carburant.
Il existe donc un besoin de fournir des moyens de régulation pour rattraper ou limiter le retard d’accélération de l’arbre BP 121 lors de l’apport du couple mécanique par le biais du moteur électrique.
Résumé de l’invention
A cet effet, le présent document propose un procédé de régulation d’une turbomachine comprenant une turbine haute pression reliée à un arbre haute pression et une turbine basse pression reliée à un arbre basse pression, des gaz chauds en sortie de la turbine haute pression entraînant la turbine basse pression, le procédé comprenant : a- assister électriquement l’arbre haute pression par le biais d’une machine électrique, pour fournir audit arbre haute pression, une énergie mécanique issue de l’énergie électrique fournie à la machine électrique en supplément d’une énergie thermique issue d’une chambre de combustion de la turbomachine, pendant une durée d’assistance, et b- corriger le régime de l’arbre basse pression pour atteindre un régime de référence de l’arbre basse pression préalablement déterminé en l’absence d’assistance électrique.
Le procédé permet de limiter la perte en accélération de l’arbre basse pression lors des phases d’assistance électrique de l’arbre haute pression. Ainsi, le procédé permet de compenser la perte d’accélération subie lors de la phase d’assistance électrique pour qu’à la fin le temps d’accélération de l’arbre BP soit le même que pour une accélération non hybridée ou sans assistance électrique.
Le régime de l’arbre basse pression, respectivement le régime de l’arbre haute pression, peut être un régime réduit de l’arbre basse pression, respectivement le régime de l’arbre haute pression.
Le régime de référence de l’arbre BP peut être préalablement déterminé pour une pluralité d’instants de fonctionnement de la turbomachine, en l’absence de toute assistance électrique de l’arbre HP.
Le régime de référence de l’arbre BP peut être préalablement déterminé pour une pluralité de régimes de fonctionnement de l’arbre HP, en l’absence de toute assistance électrique de l’arbre HP.
Le régime de référence de l’arbre basse pression peut être déterminé expérimentalement ou par simulation.
La turbomachine peut comprendre une soufflante positionnée en amont d'un générateur de gaz chauds et délimitant un flux primaire et un flux secondaire. Le générateur de gaz chauds est traversé par le flux primaire et comprend un compresseur haute pression, une chambre de combustion et une turbine haute pression. La turbomachine peut comprendre un moteur électrique permettant de fournir un couple d’assistance à l'arbre haute pression lors des phases d’assistance électrique.
Le procédé peut comprendre les étapes consistant à : b1- déterminer un déficit d’énergie en sortie de la turbine haute pression, en fonction de la différence entre la puissance des gaz chauds générés et la puissance de référence des gaz chauds en l’absence d’assistance électrique, pendant la durée d’assistance, b2- calculer un couple mécanique à prélever par le biais de la machine électrique au niveau de l’arbre haute pression en fonction dudit déficit d’énergie, b3- prélever, de l’arbre haute pression, ledit couple mécanique à prélever, par le biais de la machine électrique à l’issue de la durée d’assistance.
La machine électrique peut être pilotée pour prélever le couple mécanique calculé à l’étape b2 pour freiner l’arbre haute pression. Ceci a pour effet d’augmenter le débit carburant à fournir à la chambre de combustion de la turbomachine pour maintenir le régime de l’arbre haute pression à un niveau de régime de consigne, en particulier pour respecter une trajectoire d’accélération de l’arbre haute pression.
La puissance de référence des gaz chauds peut être préalablement déterminée pour une pluralité d’instants de fonctionnement de la turbomachine, en l’absence de toute assistance électrique de l’arbre haute pression. Cette détermination peut être réalisée expérimentalement ou par simulation.
L’étape b3 peut être réalisée jusqu’à ce que la puissance des gaz chauds à un régime donné de l’arbre haute pression est égale ou supérieure à la puissance de référence des gaz chauds pour le même régime donné de l’arbre haute pression.
L’étape b1 peut comprendre les sous-étapes consistant à :
- pour chaque instant de la durée d’assistance, calculer une différence entre la puissance des gaz chauds générés et la puissance de référence des gaz chauds en l’absence d’assistance électrique,
- calculer le déficit d’énergie par intégration sur la durée d’assistance des différences calculées.
Deux instants successifs peuvent être séparés par une durée prédéterminé qui peut être la durée d’une boucle de commande de la turbomachine.
L’étape b2 peut comprendre les sous-étapes suivantes :
- fournir un instant objectif pour atteindre le régime de référence de l’arbre basse pression,
- calculer une puissance moyenne en fonction du déficit d’énergie et de l’instant objectif,
- calculer le couple mécanique à prélever par le biais de la machine électrique en fonction de la puissance moyenne, pour fournir ladite puissance moyenne à l’arbre basse pression.
La puissance moyenne peut être calculée selon la formule suivante :
[math 1]
Figure imgf000007_0001
étant la puissance moyenne, Ed étant le déficit d’énergie, tobj étant l’instant
Figure imgf000007_0002
objectif et tassist étant la durée d’assistance électrique.
Le couple mécanique à prélever par le biais de la machine électrique peut être calculé en fonction de la puissance moyenne à l’aide d’une loi préétablie.
La puissance des gaz chauds générés peut être déterminée en fonction du régime de l’arbre haute pression et du couple d’assistance mécanique généré par le biais de la machine électrique. Par exemple, la puissance des gaz chauds peut être déterminée en consultant une base de données préalablement établie comprenant des valeurs de la puissance des gaz chauds en relation avec des valeurs du régime de l’arbre haute pression et des valeurs de couple d’assistance mécanique fourni par le biais de la machine électrique.
La puissance de référence des gaz chauds peut être préalablement déterminée en fonction du régime de l’arbre haute pression lorsque le couple d’assistance mécanique généré par le biais de la machine électrique est nul. Par exemple, La puissance de référence des gaz chauds peut être déterminée en consultant une base de données préalablement établie comprenant des valeurs de la puissance de référence des gaz chauds en fonction de valeurs du régime de l’arbre haute pression.
Le procédé peut comprendre les opérations consistant à : b1 ’- déterminer un coefficient correcteur en fonction du couple d’assistance mécanique généré par le biais de la machine électrique, et b2’- réguler le régime de l’arbre haute pression en fonction du coefficient correcteur.
Le coefficient correcteur peut être déterminé en fonction du régime de l’arbre haute pression à un instant du fonctionnement de la turbomachine et un régime corrigé de l’arbre haute pression
Le régime corrigé de l’arbre haute pression peut être déterminé selon les opérations suivantes :
- mesurer le régime de l’arbre haute pression audit instant de fonctionnement, en particulier pendant la phase d’assistance électrique,
- déterminer la puissance des gaz chauds de référence correspondant au régime de l’arbre haute pression pour ledit instant de fonctionnement en l’absence d’assistance électrique, et
- déterminer le régime corrigé de l’arbre haute pression en fonction de la puissance de référence des gaz chaud et du couple d’assistance mécanique généré par le biais de la machine électrique audit instant de fonctionnement.
Ainsi, le régime corrigé de l’arbre haute pression peut être configuré pour produire à chaque instant de fonctionnement une puissance de gaz chauds pendant l’assistance électrique équivalente à une puissance de gaz chauds pour un même régime de l’arbre haute pression en l’absence d’assistance électrique.
Le coefficient correcteur peut être le rapport entre le régime corrigé de l’arbre haute pression et le régime de référence de l’arbre haute pression en l’absence d’assistance électrique. L’opération b2’ peut comprendre les sous-opérations suivantes :
- fournir une trajectoire d’accélération de l’arbre haute pression,
- appliquer le coefficient correcteur à la trajectoire d’accélération de l’arbre haute pression,
- contrôler le régime de l’arbre haute pression pour suivre la trajectoire de la trajectoire corrigée d’accélération de l’arbre haute pression.
Le régime de l’arbre haute pression, respectivement le régime de l’arbre basse pression, peut être déterminé par une vitesse de rotation ou une accélération de l’arbre haute pression, respectivement de l’arbre basse pression.
La turbomachine peut être une turbomachine d’aéronef.
Le présent document concerne encore un programme d’ordinateur comportant des instructions pour l’exécution d’un tel que précité lorsque ledit programme est exécuté par un processeur.
Le présent document concerne encore un dispositif comprenant des moyens configurés pour mettre en oeuvre le procédé tel que précité.
Le présent document concerne encore un dispositif comprenant des moyens configurés de correction du régime de l’arbre basse pression configurés pour mettre en oeuvre le procédé précité.
Brève description des figures
[Fig. 1] représente schématiquement une turbomachine selon l'art antérieur,
[Fig. 2] la figure 2a représente des courbes comparatives de la puissance des gaz générés en sortie de la turbine haute pression de la turbomachine de la figure 1 avec et sans assistance électrique, et la figure 2b représente les variations de la puissance des gaz générés en fonction du régime de l’arbre haute pression et du niveau d’assistance électrique. [Fig. 3] représente schématiquement un premier exemple de procédé de régulation de la turbomachine de la figure 1 ,
[Fig. 4] représente un schéma bloc pour calculer le déficit d’énergie de l’étape 202 du premier exemple de procédé de la figure 3,
[Fig. 5] représente les courbes comparatives de la figure 2 en plus d’une courbe du régime corrigé de l’arbre basse pression en utilisant le procédé de la figure 3.
[Fig. 6] représente un schéma bloc d’un second exemple de procédé de régulation de la turbomachine de la figure 1. [Fig. 7] représente un schéma bloc détaillant l’étape A2 du second exemple de procédé de la figure 6.
[Fig. 8] représente les courbes comparatives de la figure 2 en plus d’une courbe du régime corrigé de l’arbre basse pression en utilisant le procédé de la figure 6.
Description détaillée de l’invention
En référence aux figures 1 et 2, la courbe A montre la puissance des gaz générés PCore en sortie de la turbine haute pression 114 de la turbomachine 100 en l’absence d’assistance électrique (ou non hybridée) et la courbe B montre la puissance des gaz générés PCore en sortie de la turbine haute pression 114 dans le cas hybridé lorsqu’un couple d’assistance mécanique généré par le biais de la machine électrique est fourni à l’arbre haute pression 122 (encore appelé arbre H P), pendant une durée d’assistance tasSist. La puissance des gaz générés PCOre en présence d’assistance électrique est inférieur à la puissance des gaz PCOre de référence en sortie de l’arbre haute pression 122.
En effet, lorsqu’une butée d’opérabilité de protection au phénomène de pompage est atteinte, le débit de carburant se retrouve limité et s’écarte alors de sa valeur de consigne, résultant en un déficit d’accélération de l’arbre haute pression 122 qui s’écarte alors de la trajectoire de consigne d’accélération dN2/dt de l’arbre HP 122. En régulation de suivi de la trajectoire d’accélération dN2/dt, l’apport d’un couple mécanique généré par le biais de la machine électrique lors de l’assistance électrique, permet de compenser le déficit d’accélération et donc de pouvoir respecter le suivi de trajectoire d’accélération dN2/dt. Cependant le débit carburant étant saturé dans cette phase d’assistance, la puissance thermique (ou la puissance des gaz chauds générés) en sortie de turbine HP 114 est alors inférieure à la puissance thermique de la turbine HP 122 sans assistance, résultant donc en un déficit d’accélération de l’arbre BP 121 par rapport à une accélération non hybridée. Comme cela est visible sur la figure 2b, la courbe A1 montre aussi la puissance des gaz générés PCOre de la turbomachine 100 dans le cas non hybridé, en fonction du régime N2r de l’arbre HP 122. Les courbes B1 et B2 montrent la puissance des gaz générés Pcore dans le cas hybridé lorsque respectivement le couple d’assistance mécanique généré par le biais de la machine électrique GHR1 et THP2 est fourni à l’arbre haute pression 122. Le couple d’assistance mécanique généré par le biais de la machine électrique GHR1 est inférieur au couple d’assistance mécanique généré par le biais de la machine électrique GHR2. La puissance des gaz générés PCOre diminue avec l’augmentation du couple d’assistance mécanique généré par le biais de la machine électrique fourni.
Ainsi, pour un même régime dN2r de l’arbre HP 122, la puissance des gaz chauds varie en fonction du couple d’assistance mécanique généré par le biais de la machine électriquefourni à l’arbre HP 122. En référence aux figures 3 à 5, un premier exemple de procédé 200 de régulation de la turbomachine 100 est configuré pour rattraper la diminution du régime N1r en présence d’assistance électrique. Le procédé 200 comprend une première étape 202 d’assistance électrique en fournissant un couple d’assistance mécanique généré par le biais de la machine électriquerHP à l’arbre HP 122. Par exemple, la turbomachine 100 peut comprendre un moteur électrique M formant un dispositif permettant de fournir un couple d’assistance mécanique GHR à l'arbre haute pression 122 lors des phases d’assistance électrique tasSist.
La durée d’assistance taSsist est déterminée de sorte à limiter le débit de carburant pour éviter tout phénomène de pompage. La durée d’assistance taSsist peut correspondre au temps passé de la turbomachine 1 en butée d’opérabilité de protection au phénomène de pompage.
Le couple d’assistance mécanique généré par le biais de la machine électrique GHR est déterminé pour respecter une trajectoire prédéterminée d’accélération du régime N2r de l’arbre HP 122.
Le procédé 200 comprend ensuite une étape 204 de détermination d’un déficit d’énergie Ed de l’arbre BP 121. Le déficit d’énergie Ed représente la perte d’énergie entre la puissance des gaz générés PCOre en sortie de la turbine H P 122 en présence d’assistance électrique et la puissance des gaz PCOre de référence en sortie de l’arbre H P 122, tel que montré sur la figure 2.
L’étape 204 peut être implémentée par le schéma bloc de commande 204c de la figure 4. Cette étape 204 comprend la réception du régime N2r de l’arbre HP 122 et du couple d’assistance mécanique généré par le biais de la machine électrique fourni GHR.
Une base de données 22 préalablement établie comprend des valeurs de puissance des gaz chauds en fonction du régime N2r de l’arbre HP 122 et du couple d’assistance mécanique généré par le biais de la machine électrique fourni GHR. La base de données 22 peut être établie de façon expérimentale ou par simulation numérique.
En utilisant la base de données 22, une puissance de gaz chauds effective PCOreeff et une puissance de gaz chauds de référence PCOrenom sont obtenues.
La puissance de gaz chauds de référence PCorenom est obtenue en fonction du régime N2r de l’arbre HP 122 lorsque le couple d’assistance mécanique généré par le biais de la machine électrique fourni THP est nul.
La puissance de gaz chauds effective PCOreeff est obtenue en fonction du régime N2r de l’arbre HP 122 et du couple d’assistance mécanique généré par le biais de la machine électrique fourni GHR.
L’étape 204 comprend le calcul de la différence Pdef entre la puissance de gaz chauds effective PCOreeff et la puissance de gaz chauds de référence PCorenom · L’étape 204 comprend ensuite le calcul du déficit d’énergie Ed par le bloc 24 en fonction des différences de puissance Pdef obtenues pendant la durée d’assistance tasSist. Le bloc 24 consiste à intégrer les différences de puissance Pdef sur la durée d’assistance tasSist.
Le procédé comprend ensuite une étape 206 de détermination d’un couple mécanique à prélever par le biais de la machine électrique GHR3 au niveau de l’arbre HP 122 permettant de rattraper le retard du régime N1r en présence d’assistance électrique par rapport au régime N1r de référence.
L’étape 206 comprend d’abord la détermination d’une puissance supplémentaire moyenne Pcore suVmoy à fournir, pour atteindre le régime N1r de référence à un instant t0bi prédéterminé en fonction du déficit d’énergie Ed.
La détermination d’une puissance supplémentaire moyenne PCOresup est réalisé à l’issue de l’étape 204.
La puissance supplémentaire moyenne est calculée par la formule suivante :
[math 2]
Ed
Pcore Supmoy
Une puissance PCOresup correspondant à une puissance instantanée à fournir entre taSsist et t0bj est ensuite déterminée pour produire au final la puissance supplémentaire moyenne pcore s,„ u^ Pmoy au niveau de l’arbre BP 121 à t0bj. La puissance Pcore s,™upPeut être fournie simplement comme un échelon, ou alors de manière plus complexe par exemple suivant une rampe, un polynôme, etc..
Le couple mécanique à prélever par le biais de la machine électrique GHR3 est déterminé en fonction de la puissance PCOresup selon une loi préétablie telle que celle représentée par la courbe C1 de la figure 2b.
A l’étape 208, un couple mécanique à prélever par le biais de la machine électrique GHR3 calculé est prélevé de l’arbre HP 122 à l’issue de la durée d’assistance tasSist. Ce couple mécanique est un couple de freinage de l’arbre haute pression 122. La turbomachine 100 est ensuite régulée pour ajuster le débit carburant fourni à la turbomachine 100 pour respecter le régime de l’arbre HP 122, en particulier pour suivre la trajectoire d’accélération dN2/dt de l’arbre HP 122.
L’étape 208 permet ainsi de modifier le régime N1r de l’arbre BP 121 et donc de suivre la courbe C de régime N1r corrigé. La courbe C du régime N1r s’approche de la courbe A du régime N1r de référence après la fin de la durée d’assistance.
Le procédé 200 permet donc de rattraper le régime N1r de référence de la courbe A plus rapidement en comparaison au régime N1r dû à l’assistance électrique de la courbe B sans la correction du procédé 200. Le régime N1r ou N2r peut être déterminée par la vitesse de rotation ou l’accélération de l’arbre BP 121 ou HP 122 correspondant.
En référence aux figures 6 à 8, un second exemple de procédé 300 de régulation de la turbomachine 100 est configuré pour rattraper la diminution du régime N1r en présence d’assistance électrique.
Le procédé 300 comprend une étape C-300 de protection de la turbomachine 100 contre le phénomène de pompage. Cette étape C-300 détermine si une consigne de débit carburant Wfreq risque de conduire au phénomène de pompage. La consigne de débit carburant Wfreq est déterminée pour atteindre une consigne N2cmd du régime de l’arbre HP 122.
Si aucun risque de pompage n’est détecté à l’étape C-300, la consigne de débit carburant Wfreq est envoyée à un module thermique pour réaliser ladite consigne de débit carburant Wfreq.
A l’inverse si un risque de pompage est détecté à l’étape C-300, une étape D-300 d’assistance électrique est réalisée pour respecter une consigne de débit carburant maximal admissible Wmax.
L’étape D détermine le couple d’assistance mécanique généré par le biais de la machine électrique GHR à fournir à l’arbre HP 122 pour assurer la consigne N2cmd du régime de l’arbre HP 122, lorsque la consigne de débit carburant est limitée à la consigne de débit carburant maximal admissible Wmax, par la butée d’opérabilité de protection au pompage. Autrement dit, le couple d’assistance mécanique généré par le biais de la machine électrique GHR est configuré pour compenser la saturation de la consigne de débit carburant.
Le procédé 300 comprend en outre une étape B-300 dans laquelle :
- le couple d’assistance mécanique généré par le biais de la machine électrique GHR déterminé durant l’étape D-300 est reçu, et
- le débit de carburant Wfreq est déterminé en fonction du couple d’assistance mécanique généré par le biais de la machine électrique GHR et de la consigne N2cmd du régime de l’arbre HP 122.
Le couple d’assistance mécanique généré par le biais de la machine électrique GHR fourni permet d’atteindre la consigne N2cmd du régime de l’arbre HP 122 sans induire de pompage mais entraîne un déficit de puissance des gaz chauds en sortie de turbine haute pression et donc un retard d’accélération de l’arbre BP 121.
Pour compenser cette perte de régime de l’arbre BP121, le procédé 300 comprend une étape A-300 pour corriger la trajectoire de la consigne N2cmd en fonction du couple d’assistance mécanique généré par le biais de la machine électrique GHR et du régime N2r actuel de l’arbre HP 122.
L’étape A2 comprend une sous-étape A321 de détermination d’un coefficient correcteur Kcorr en fonction du régime N2r actuel de l’arbre HP 122 et d’un régime corrigé N2rcorr de l’arbre HP 122. En particulier, le coefficient correcteur Kcorr est le rapport entre le régime N2r actuel de l’arbre HP 122 et du régime corrigé N2rcorr de l’arbre HP 122, calculé par exemple par la formule suivante :
[math 3]
„ _ N2rCOrr corr N2r
Le régime corrigé N2rcorr de l’arbre HP 122 est déterminé en fonction du régime N2r actuel de l’arbre HP 122 et par consultation des bases de données 302 et 304 préalablement définies.
La base de données 302 comprend les valeurs de la puissance des gaz chauds Pcore en fonction du régime N2r de l’arbre HP 122 et du couple d’assistance mécanique généré par le biais de la machine électrique GHR . La base de données 304 comprend les valeurs du régime N2r de l’arbre HP 122 en fonction de la puissance des gaz chauds Pcore et du couple d’assistance mécanique généré par le biais de la machine électrique GHR . La base de données 304 comprend la fonction inverse de la base de données 302.
Les bases de données 302 et 304 peuvent être déterminées de façon expérimentale ou par simulation numérique en fonction des caractéristiques de la turbomachine 100.
La base de données 302 est d’abord consultée pour déterminer la puissance de gaz chauds de référence PCorenom pour le régime N2r actuel de l’arbre HP 122 pour un couple d’assistance mécanique généré par le biais de la machine électrique GHR nul. La base de données 304 est ensuite consultée pour déterminer le régime corrigé N2rcorr pour produire la puissance de gaz chauds de référence PCorenom · Le corrigé N2rcorr est obtenu en fonction de la puissance de gaz chauds de référence PCOrenom et le couple d’assistance mécanique généré par le biais de la machine électrique GHR fourni à l’issue de l’étape D-300.
L’étape A-300 comprend une sous-étape A322 de détermination de la consigne N2cmd du régime de l’arbre HP 122 par correction de la trajectoire d’accélération 306 du régime N2r par le coefficient correcteur Kcorr, par exemple par multiplication de la trajectoire d’accélération 306 du régime N2r et le coefficient correcteur Kcorr.
L’étape A2 permet ainsi de modifier la trajectoire d’accélération de l’arbre HP 122, amenant alors le régime N1r de l’arbre BP 121 à suivre la courbe C’ de régime N1r corrigé. La courbe C’ du régime N1r s’approche de la courbe A du régime N1r de référence dès le début de la phase d’assistance tasSist.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé (200,300) de régulation d’une turbomachine (100) comprenant une turbine haute pression (114) reliée à un arbre haute pression (122) et une turbine basse pression (115) reliée à un arbre basse pression (121), des gaz chauds en sortie de la turbine haute pression entraînant la turbine basse pression, le procédé comprenant : a- assister (202, D-300) l’arbre haute pression (122) par le biais d’une machine électrique, pour fournir audit arbre haute pression, une énergie mécanique issue de l’énergie électrique fournie à la machine électrique en supplément d’une énergie thermique issue d’une chambre de combustion (113) de la turbomachine, pendant une durée d’assistance (tasSist), et b- corriger le régime (B-300) de l’arbre basse pression (121) pour atteindre un régime de référence (A-300) de l’arbre basse pression (121) préalablement déterminé en l’absence d’assistance électrique.
2. Procédé (200) selon la revendication 1 , comprenant les étapes consistant à : b1- déterminer (204) un déficit d’énergie ( Ed ) en sortie de la turbine haute pression (114), en fonction de la différence entre la puissance des gaz chauds générés et la puissance de référence des gaz chauds en l’absence d’assistance électrique, pendant la durée d’assistance (taSsist), b2- calculer (206) un couple mécanique à prélever par le biais de la machine électrique (GHR3) au niveau de l’arbre haute pression (122) en fonction dudit déficit d’énergie, b3- prélever (208), de l’arbre haute pression (122), ledit couple mécanique à prélever, par le biais de la machine électrique (GHR3) à l’issue de la durée d’assistance (tasSist).
3. Procédé (200) selon la revendication précédente, dans lequel l’étape b1 comprend les sous-étapes consistant à :
- pour chaque instant de la durée d’assistance, calculer une différence {Pdef ) entre la puissance ( PCOreeff ) des gaz chauds générés et la puissance de référence {PCOrenom) des gaz chauds en l’absence d’assistance électrique,
- calculer le déficit d’énergie par intégration sur la durée d’assistance (tasSist) des différences calculées {Pdef ).
4. Procédé (200) selon la revendication 2 ou 3, dans lequel l’étape b2 comprend les sous- étapes suivantes :
- fournir un instant objectif ( tobj ) pour atteindre le régime de référence de l’arbre basse pression,
- calculer une puissance moyenne en fonction du déficit d’énergie ( Ed ) et de l’instant objectif
( obj ') - calculer le couple mécanique à prélever par le biais de la machine électrique (GHR3) en fonction de la puissance moyenne, pour fournir ladite puissance moyenne à l’arbre basse pression.
5. Procédé (200) selon l’une des revendications 2 à 4, dans lequel la turbomachine (100) comprend un moteur électrique (M) configuré pour fournir un couple mécanique {GHR) par le biais de la machine électrique à l’arbre haute pression (122), et la puissance des gaz chauds générés ( PCOreeff ) étant déterminée en fonction du régime (N2r) de l’arbre haute pression (122) et du couple d’assistance mécanique généré par le biais de la machine électrique (GHR), et la puissance de référence {PCOrenom ) des gaz chauds étant préalablement déterminée en fonction du régime de l’arbre haute pression (122) lorsque le couple d’assistance mécanique généré par le biais de la machine électrique est nul.
6. Procédé (300) selon la revendication 1, dans lequel la turbomachine (100) comprend un moteur électrique (M) configuré pour fournir un couple d’assistance mécanique par le biais de la machine électrique {GHR) à l’arbre haute pression (122) pendant la durée d’assistance (tassist), et le procédé comprenant les opérations consistant à : b1 ’- déterminer (A321) un coefficient correcteur en fonction du couple d’assistance mécanique généré par le biais de la machine électrique, et b2’- réguler le régime de l’arbre haute pression en fonction du coefficient correcteur.
7. Procédé (300) selon la revendication précédente, dans lequel le coefficient correcteur
( KCorr ) est déterminé en fonction du régime (N2r) de l’arbre haute pression (121) à un instant du fonctionnement de la turbomachine (100) et un régime corrigé ( N2rcorr ) de l’arbre haute pression (121).
8. Procédé (300) selon la revendication précédente, dans lequel le coefficient correcteur ( KCorr ) est le rapport entre le régime (N2r) de l’arbre haute pression à l’instant du fonctionnement de la turbomachine et le régime corrigé ( N2rcorr ) de l’arbre haute pression.
9. Procédé (300) selon l’une des revendications 6 à 8, la détermination du régime corrigé ( N2rcorr ) de l’arbre haute pression comprend, pour un instant de fonctionnement de la turbomachine, les opérations suivantes:
- mesurer le régime de l’arbre haute pression audit instant de fonctionnement, en particulier pendant la phase d’assistance électrique,
- déterminer la puissance des gaz chauds de référence correspondant au régime de l’arbre haute pression pour ledit instant de fonctionnement en l’absence d’assistance électrique, et
- déterminer le régime corrigé de l’arbre haute pression en fonction de la puissance de référence des gaz chaud et du couple d’assistance mécanique généré par le biais de la machine électrique audit instant de fonctionnement.
10. Procédé (300) selon l’une des revendications 6 à 9, dans lequel l’étape b2’ comprend les sous-opérations suivantes :
- fournir une trajectoire d’accélération (306) de l’arbre haute pression (122),
- appliquer (A322) le coefficient correcteur (. Kcorr ) à la trajectoire d’accélération (306) de l’arbre haute pression,
- contrôler le régime de l’arbre haute pression pour suivre la trajectoire de la trajectoire corrigée d’accélération de l’arbre haute pression.
11. Dispositif comprenant des moyens de correction du régime de l’arbre basse pression configurés pour mettre en oeuvre le procédé selon l'une des revendications 1 à 10.
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