multiplicateur et frein

Bonsoir a tous !

Je suis actuellement en première année de classe prépa pour intégrer une école d'ingénieur, et dans le cadre d'un TIPE (travail d'initiative personnelle encadré) dont le thème est "
mobilité et mouvement"
, nous devons trouver un sujet ainsi qu'une problématique et la résoudre.

J'ai pour ma part choisi de m'intéresser au système de freinage de sécurité de l'éolienne assuré par un frein a disque. Ma problématique est la suivante : "
Est-il plus judicieux de placer le système de freinage d'urgence sur l'arbre rapide ou sur l'arbre lent ?"


Le système de freinage étant situé sur l'arbre rapide, mon but est d'expliquer pourquoi il est situé là et pas sur l'arbre lent.

D'après moi, il est situé sur l'arbre rapide car le multiplicateur, en augmentant la vitesse pour la génératrice, diminue le couple disponible sur l'axe, et par conséquent l'effort de freinage a fournir sera moindre. Mais avec cette configuration, si l'éolienne doit être stoppée en cas de vent trop fort, le multiplicateur épicycloïdal ne risque-il pas d'être endommagé ? car l'arbre lent possède un couple énorme, ce qui risque de forcer sur les pignons du multiplicateur si on bloque l'axe rapide avec le frein alors que le vent souffle toujours et essaye d'entrainer le rotor.

J'aimerais donc savoir si ce multiplicateur épicycloïdal est prévu pour supporter de tels efforts sur ses pignons en entrée sur le frein est actionné et si le vent exerce un effort sur le rotor.

Merci beaucoup

Salut Krash,

Tu expliques bien la raison pour laquelle le frein est situé sur l'arbre rapide: c'est pour le couple.

Les engrenages du multiplicateur sont bien prévus pour supporter ces efforts mais il faut savoir également que dès que le frein est activé, les pales se mettent aussitôt en drapeau, c'est à dire qu'elles pivotent sur elles-même afin de ne plus avoir de prise au vent. Après cette mise en drapeau, qui ne dure que quelques secondes, les efforts appliqués sur les engrenages du multiplicateur sont considérablement réduits. Pour info, le rapport de transmission est en général de +- 1/100

Bien à toi.

Merci, je vais donc continuer mon développement dans cette direction là.

Est-ce que quelqu'un pourrait me donner la ou les formule(s) pour calculer le couple sur l'arbre lent ?
J'en aurai besoin pour dimensionner le système de freinage

Bonjour Krash
Les multiplicateurs sont toujours surdimensionnés, et comme indiqué, dans la majorité des cas le disque de frein est situé sur l'arbre rapide. Pour éviter un freinage de secours trop brutal, certains constructeurs utilisent un freinage hydraulique HP progressif. Pour calculer le couple sur les arbres, ici le lent, il faut partir de la formule simple : P = C.Oméga
P = puissance en W ;
C = couple en N.m ;
Oméga = vitesse angulaire en Rad/s . Exemple simplifié : pour une éolienne de 2MW électrique au niveau sortie de l'alternateur tournant à 1800t/mn, avec un rapport de multiplicateur de 100, et un rendement électromécanique de 0,8 la puissance amont devient 2500 kW et le couple correspondant 872 kN.m .