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WO2019063306A1 - Circuit de refroidissement avec liquide pour machine electrique tournante - Google Patents

Circuit de refroidissement avec liquide pour machine electrique tournante Download PDF

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Publication number
WO2019063306A1
WO2019063306A1 PCT/EP2018/074736 EP2018074736W WO2019063306A1 WO 2019063306 A1 WO2019063306 A1 WO 2019063306A1 EP 2018074736 W EP2018074736 W EP 2018074736W WO 2019063306 A1 WO2019063306 A1 WO 2019063306A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
chamber
cooling
machine according
heat sink
liquid
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2018/074736
Other languages
English (en)
Inventor
Ryadh BEN-OMRANE
Virginie Leroy
Frédéric BOUSSICOT
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Valeo Equipements Electriques Moteur SAS
Original Assignee
Valeo Equipements Electriques Moteur SAS
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.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valeo Equipements Electriques Moteur SAS filed Critical Valeo Equipements Electriques Moteur SAS
Publication of WO2019063306A1 publication Critical patent/WO2019063306A1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/20—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with channels or ducts for flow of cooling medium
    • H02K5/203—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with channels or ducts for flow of cooling medium specially adapted for liquids, e.g. cooling jackets
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/04—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for rectification
    • H02K11/049—Rectifiers associated with stationary parts, e.g. stator cores
    • H02K11/05—Rectifiers associated with casings, enclosures or brackets

Definitions

  • the invention relates in particular to a rotating electrical machine comprising a cooling circuit with liquid for a motor vehicle.
  • a reversible machine is a rotating electrical machine able to work in a reversible manner, on the one hand, as an electric generator in alternator function and, on the other hand, as an electric motor for example to start the engine of the motor vehicle .
  • a rotating electrical machine comprises a rotor rotatable about an axis and a fixed stator surrounding the rotor.
  • alternator mode when the rotor is rotating, it induces a magnetic field to the stator which transforms it into electric current to power the vehicle's electrical consumers and recharge the battery.
  • motor mode the stator is electrically powered and induces a magnetic field driving the rotor in rotation.
  • the rotating electrical machine also comprises an electronic assembly comprising a plurality of power modules for rectifying the current supplied by the stator. This electronic module is mounted on the housing of the machine and in particular on one of the flanges forming the housing.
  • the casing makes it possible to maintain and protect the assembly formed by the stator and the rotor.
  • This type of rotating electrical machine is, in general, cooled by convection by means of fans mounted on the rotor and for circulating an air flow in particular through the power modules and the stator.
  • This type of cooling is particularly effective when the machine is running at high speed. Indeed, the faster the rotor rotates and the more the fan can stir air. However, this type of cooling may not be sufficient when the machine is operating at low rotational speed. In addition, the air cooling is limited by the size of the fan that must fit in a small footprint.
  • the present invention aims to avoid the disadvantages of the prior art by providing a cooling system for a rotating electrical machine that is simple, compact and allows good cooling of the machine, in particular the stator and the electronic assembly, whatever its speed of rotation.
  • the subject of the present invention is therefore a rotating electrical machine, in particular for a motor vehicle, comprising: a rotor and a stator forming active parts extending along an axis; a casing surrounding the active parts and having at least two flanges; and an electronic assembly mounted on the housing and having at least one power module mounted on a heat sink.
  • the machine further comprises a cooling circuit for the passage of a liquid, the cooling circuit having a first cooling chamber formed in the heat sink and a second cooling chamber formed in the housing.
  • Such a cooling circuit allows the electronic assembly and the stator to be cooled by conduction by allowing the circulation of a cooling liquid.
  • This cooling system is independent of the speed of rotation of the machine. This makes it possible to cool, in a simple manner, the stator and the electronic assembly whatever the mode of operation of the machine where its speed of rotation.
  • such a system is integrated presents a first part integrated in the heat sink of the electronic assembly and a second part integrated in the housing and is not bulky.
  • the first cooling chamber is a channel integrated in the heat sink. This channel is used to cool the electronic components mounted on the heat sink. These components are, in particular, power modules for rectifying the current of the stator.
  • the channel is formed by molding. This makes it possible to form the channel in a simple way directly by manufacturing the heat sink.
  • the channel may be formed by extrusion of material after the heatsink has been made.
  • the heat sink can be formed by two plates assembled together, the channel can then be located between these two plates.
  • the first cooling chamber extends substantially radially in the heat sink.
  • the first cooling chamber has a substantially circular arc shape or U.
  • each end of the first cooling chamber forms an inlet or a liquid outlet of said chamber.
  • the inlet and the outlet of the first cooling chamber are arranged close to one another. This makes it possible to have a cooling channel traveling as much as possible in the heat sink to cool a larger number of electronic components.
  • a liquid inlet of the first chamber is disposed near a capacitance block of the electronic assembly so that the coolant passing under the capacitance block is at a lower temperature than the liquid. circulating cooling at the power module.
  • the second cooling chamber is formed between the two flanges. In one embodiment, the second cooling chamber extends substantially radially.
  • the second chamber has a cylinder shape or cylinder portion.
  • the second chamber may have a serpentine shape or a crenellated form.
  • the second chamber extends to at least partially surround the active parts of the machine.
  • each flange comprises a radially extending transverse wall and an axially extending skirt protruding from the associated transverse wall, one of the skirts being arranged so as to at least partially surround the other skirt to form the second cooling chamber.
  • a first skirt forms the inner radial wall and an axial wall of the second chamber and the other skirt forms the outer radial wall and the other axial wall of said chamber.
  • each skirt has a first diameter defining the axial wall of the chamber and a second diameter defining the inner or outer radial wall of the chamber.
  • the second cooling chamber is sealed at each of its axial ends by a seal.
  • the seals are housed, respectively, in grooves formed on the same skirt.
  • the grooves are formed on the skirt defining the inner wall of the cooling chamber.
  • the grooves may be formed on the skirt defining the outer wall of the chamber.
  • Each groove extends in particular in a radial direction.
  • the second cooling chamber comprises a liquid inlet and a liquid outlet separated from one another by a wall.
  • the wall extends radially projecting between the inner radial wall and the outer radial wall of the chamber so as to be in contact with these two radial walls.
  • the wall extends in particular axially between the two ends axial axis of the chamber so as to be in contact with both ends.
  • the wall is made of material with one of the skirts.
  • the wall can be reported.
  • the inlet and the outlet of the second cooling chamber are arranged in close proximity to one another. This makes it possible to have a chamber formed by a portion of the largest possible cylinder in order to cool as much as possible the active parts of the machine and in particular the stator.
  • first chamber and the second chamber are interconnected via an intermediate channel.
  • the intermediate channel comprises: a first opening formed in the heat sink, said opening forming a liquid outlet of the first cooling chamber; a second opening formed in the housing, said opening forming a liquid inlet of the second cooling chamber; and a seal disposed between the first opening and the second opening.
  • the seal of the intermediate channel is formed of an electrically insulating material and is arranged to electrically isolate the housing of the heat sink.
  • the seal of the intermediate channel has a flat portion positioned axially between the two openings and an inner portion projecting from the flat portion in at least one of the openings.
  • one of the openings has lugs extending around the periphery of the opening to allow the maintenance of a seal verification tool.
  • the cooling circuit comprises a liquid inlet connected to the first chamber and a liquid outlet connected to the second chamber. This improves the cooling of the machine since the active parts of the machine cooled by the second chamber are hotter than the components of the electronic assembly cooled by the first chamber.
  • the heat sink is mounted on a transverse wall of one of the flanges.
  • the heat sink is mounted on one of the flanges, and in particular on the flange of one of the flanges, by means of fixing devices.
  • the heatsink is mounted on the rear flange.
  • the stator is wrapped in one of the flanges. This improves the cooling of the stator by creating a contact between a stator body and the associated flange.
  • the stator is fretted on the front flange.
  • front flange the flange opposite the rear flange that faces the electronic assembly.
  • stator is arranged to surround the rotor.
  • rotor is a claw rotor having at least two pole wheels.
  • the rotor is a claw rotor having at least one fan for generating a cooling air flow of said rotor. This improves the cooling of certain parts of the machine and in particular the rotor.
  • the rotating electrical machine can advantageously form an alternator, an alternator-starter, a reversible machine or an electric motor.
  • FIG. 1 represents, schematically and partially, a cross-sectional view of a rotating electrical machine according to an exemplary implementation of the invention
  • FIG. 2 represents, schematically and partially, a sectional view, at the level of the heat sink, of the machine of FIG. 1,
  • FIG. 3 represents, schematically and partially, a sectional view, at the stator, of the machine of FIG. 1
  • FIG. 4 represents, schematically and partially, a perspective view before assembly of a part of the machine of FIG. 1 showing the inside of the second cooling chamber
  • FIG. 5 represents, schematically and partially, a sectional view of the front flange of the machine of FIG. 1,
  • FIG. 6 represents, schematically and partially, a sectional view of the rear flange of the machine of FIG. 1, and
  • FIG. 7 represents, schematically and partially, a perspective view before assembly of the machine of FIG. 1.
  • FIG. 1 represents a rotating electrical machine 10 which is compact and polyphase, in particular for a motor vehicle.
  • This rotating electrical machine 10 transforms mechanical energy into electrical energy, into alternator mode, and can operate in motor mode to transform electrical energy into mechanical energy.
  • This rotating electrical machine 10 is, for example, an alternator, an alternator-starter, a reversible machine or an electric motor.
  • the rotary electrical machine 10 comprises a housing 1 1. Inside this housing 1 1, it further comprises a shaft 13, a rotor 12 integral in rotation with the shaft 13 and a stator 15 surrounding the rotor 12. The rotational movement of the rotor 12 is around an X axis.
  • the axial, radial, external and internal denominations refer to the axis X crossing at its center the shaft 13.
  • the axial direction corresponds to the X axis while the radial orientations correspond to the planes concurrent, and in particular perpendicular, to the X axis.
  • the outer or inner denominations are evaluated with respect to the same axis X, the inner denomination corresponding to an element oriented towards the axis, or closer to the axis. axis relative to a second element, the outer denomination designating a distance from the axis.
  • the housing 1 1 comprises a front flange 16 and a rear flange 17 which are assembled together. These flanges 16, 17 are hollow in shape and each carries, centrally, a flange coupled to a respective ball bearing 18, 19 for the rotational mounting of the shaft 13.
  • the housing 1 1 comprises fixing means , not shown, for mounting the rotating electrical machine 10 in the vehicle.
  • a pulley is fixed on a front end 14 of the shaft 13, at the front flange 16, for example by means of a nut bearing on the bottom of the cavity of this pulley.
  • This pulley makes it possible to transmit the rotational movement to the shaft 13 or to the shaft 13 to transmit its rotational movement to the belt.
  • an upper or top or front face being a face oriented in the direction of the pulley while a lower or bottom or rear face being a face oriented in the opposite direction of the pulley.
  • the rear end of the shaft 13 carries, here, slip rings 21 belonging to a collector. Brushes belonging to a brush holder, not shown, are arranged so as to rub on the slip rings 21.
  • the brush holder is connected to a voltage regulator, not shown, forming part of an electronic assembly 24.
  • the voltage regulator can be independent or integrated into a control module of the machine.
  • the rotor 12 is a claw rotor. It has two pole wheels 31. Each pole wheel 31 is formed of a plate 32 and a plurality of claws 33 forming magnetic poles.
  • the plate 32 is of transverse orientation and has, for example, a substantially annular shape.
  • This rotor 12 further comprises a cylindrical core 34 which is interposed axially between the pole wheels 31.
  • this core 34 is formed of two half-cores each belonging to one of the pole wheels.
  • the rotor 12 comprises, between the core 34 and the claws 33, a coil 35 comprising, here, a winding hub and an electric winding on this hub.
  • the slip rings 21 belonging to the collector are connected by wire bonds to said coil 35.
  • the rotor 12 may also comprise magnetic elements 20 interposed between two adjacent claws 33. In the section of Figure 1, the claws are only partially represented in the profile of the magnetic elements.
  • the stator 15 comprises a body 27 in the form of a pack of sheets with notches, for example of the semi-closed or open type, equipped with slot insulator for mounting an electric winding. 28.
  • This coil 28 passes through the notches of the body 27 and form a front bun 29 and a rear bun 30 on either side of the stator body.
  • the coil 28 is connected, for example, in a star or in a triangle.
  • the winding 28 is formed of one or more phases. Each phase comprises at least one conductor passing through the notches of the stator body 27 and forms, with all phases, the buns.
  • the coil 28 is electrically connected to an electronic assembly 24.
  • the electronic assembly 24 comprises at least one electronic power module 22 for controlling a phase of the coil 28.
  • the electronic power module is mounted on a heat sink 23 for cooling.
  • the electronic assembly 24 is mounted on an axial end of the machine 10 and in particular its rear axial end.
  • the heat sink 23 is mounted on the rear flange 17 by means of fasteners 36 which are for example screws or tie rods.
  • This power module 22 forms a voltage rectifier bridge for transforming the AC voltage generated by the machine 10 into a DC voltage to supply the battery and the vehicle electrical system in alternator mode, in particular.
  • the rotor When the electric winding is electrically powered from the brushes, the rotor is magnetized and becomes an inductor rotor with formation of magnetic north-south poles at the claws. This inductor rotor creates an alternating induced current in the stator induced when the shaft is rotating. The rectifier bridge then transforms this AC induced current into a direct current, in particular to supply the loads and the consumers of the onboard network of the motor vehicle as well as to recharge its battery.
  • the rotary electrical machine 10 is cooled mainly by means of a cooling circuit 37 allowing the flow of a liquid inside the machine.
  • the liquid is in this case coolant also used to cool the engine.
  • any other liquid may be used for example water.
  • This circuit 37 has an inlet 38 formed in the heat sink 23 and opening into a first internal chamber 39 for the circulation of the liquid for cooling the electronic assembly 24. Once the liquid has circulated in the first chamber 39, the liquid flows to a second chamber 40 delimited by the front flange 16 and the rear flange 17. For this purpose, the liquid passes through an intermediate channel 41. After circulating in the second chamber 40 which extends around the stator 15 to ensure its cooling about 360 degrees, the liquid is discharged via a liquid outlet 42.
  • the first chamber 39 is integrated in the heat sink 23, that is to say that the chamber 39 may be made during molding or machining said dissipator to define a hollow volume inside thereof.
  • the chamber 39 is thus delimited by internal faces of the dissipator 23.
  • the chamber 39 forms for example a channel comprising an input connected to the input 38 of the cooling circuit 37 and an output connected to the intermediate channel 41.
  • the power module 22 comprising various electronic components and in particular power components is directly attached to the bottom wall of the dissipator 23.
  • Various fixing means can be used, such as glue or screwing means.
  • the electronic components can thus be in contact with the dissipator 23 integrating the first chamber 39 to remove the calories from the components of the electric power module 22.
  • the channel forming the first chamber 39 extends substantially radially within the dissipator 23.
  • the term "substantially radial" an angle between 80 ° and 100 ° with respect to the X axis.
  • the channel in order to cool as many electronic components as possible, has a U shape, each end of the U forming an inlet 43 or an outlet 44 of the first chamber 39, these inputs / outputs 43, 44 being disposed substantially adjacent.
  • the electronic assembly 24 may further comprise a capacitance block, not shown here.
  • the first cooling chamber 39 is also arranged to cool this block.
  • the chamber 39 passes below this block which is mounted on the dissipator 23.
  • the inlet 43 is disposed near the capacitance block so that the liquid flowing under said block is at a higher temperature. low as the liquid flowing to the other components such as the power module 22.
  • the second cooling chamber 40 is formed in the casing 11 and in particular between the two flanges 16, 17.
  • the front flange 16 has the transverse wall 45 provided at its center with a protruding nose 46 having an inner periphery bearing the front bearing 18 and defining an opening for the passage of the shaft 13.
  • the front flange 16 further comprises a skirt 47 projecting from an outer periphery of the transverse wall 45.
  • the nose 46 extends axially in a direction opposite to that in which the skirt 47 extends.
  • the skirt has an annular shape of axial orientation extending towards the rear flange 17.
  • the rear flange 17 has a transverse wall 48 provided at its center with the receiving housing 49 of the rear bearing 19.
  • the rear flange 17 also comprises a skirt 50 issuing from the outer periphery of the transverse wall 48.
  • the skirt 50 has an annular shape of axial orientation.
  • the skirts 47, 50 are directed axially towards each other and fit into each other, so that the outer periphery of the skirt 47 of the front flange 16 and the inner periphery of the skirt 50 of the rear flange 17 define the second chamber 40.
  • the skirt 47 of the front flange 16 has a first portion 51 and a second portion 52 with an outside diameter D2 less than an external diameter D1 of the first portion 51.
  • the skirt 50 of the rear flange 17 has a first portion 53 and a second portion 54 with an internal diameter D4 greater than an internal diameter D3 of the first portion 53.
  • the second cooling chamber 40 is delimited radially by the two second portions of the skirts and axially by the two shoulders 55, 56 forming the first portions.
  • the difference in diameter between D1 and D2 and that between D3 and D4 are equal so that the second chamber 40 is closed.
  • the second chamber 40 is closed on one side by a contact between the first portion 51 and a free end of the second portion 54 and on the other side by a contact between a free end of the second portion 52 and the first portion 53.
  • the second chamber 40 comprises, at its axial ends, seals 57 to ensure a better seal of the said bedroom.
  • This is for example O-ring.
  • each seal 57 is housed in a groove 58 formed here on the outer periphery of the first portion 51 and the second portion 52.
  • the second chamber 40 has for example a cylinder shape.
  • the second chamber thus extends, here, so as to surround at least partially the stator 15.
  • the stator body 27 is mounted shrunk inside the front flange 16 so as to establish an intimate contact between the outer periphery of the stator body and the inner periphery of the skirt 47 of the front flange 16.
  • the stator is first mounted in the flange before 16 and the rear flange 17 is assembled on the front flange by means of an assembly device 26, including screws or tie rods.
  • the rear flange may comprise two chamfers 59, the first chamfer being made on the shoulder 56 and the second chamfer being made on the free end of the second portion 54.
  • the second cooling chamber 40 comprises a wall 60 for separating an inlet 61 of liquid and an outlet 62 of liquid from said chamber.
  • the wall extends inside the chamber 40 and here protrudes from the outer periphery of the second portion 52.
  • the wall makes it possible to form a guide to the liquid and prevent the liquid close to the outlet 62 to heat the incoming liquid via the inlet 61.
  • the inlet 61 is connected to the intermediate channel 41 and thus receives the liquid after passing through the first chamber 39.
  • the outlet 62 is connected to the liquid outlet 42 of the cooling circuit 37.
  • the intermediate channel 41 is formed so as to open into the first chamber 39 and into the second chamber 40. As clearly visible in FIG. 1, the channel extends axially so as to make the two chambers communicate. So the channel includes a first portion formed in the heat sink 23 and a second portion formed here in the rear flange 17. In particular, the first portion is formed by an opening 63 which also forms the liquid outlet 44 of the first chamber 39. The second portion is formed by an opening 64 which also forms the liquid inlet 61 of the second chamber 40. This second portion may be extended by a channel 65 to reach the opening 63.
  • the intermediate channel further comprises a seal 66 disposed between the openings 63, 64 and in particular in this example between the opening 63 and the channel 65.
  • This seal is for example formed of a material elastomer, rubber or silicone.
  • the seal 66 comprises a plane portion 67 extending between the heat sink 23 and the rear flange 17.
  • the flat portion is compressed between the two elements in order to guarantee the tightness of the heat sink circuit. cooling 37.
  • the seal 66 may be formed of an electrically insulating material and have an inner portion 68 projecting from an inner periphery of the flat portion 67. The inner portion 68 then extends inside one of the portions of the intermediate channel 41. In the example of FIG. 7, the seal 66 has a T-shape whose inner portion 68 extends in the channel 65.
  • the channel 65 comprises lugs 69 projecting radially outwardly and allowing the maintenance of a tool for checking the tightness of the intermediate channel 41.
  • the cooling circuit 37 can be integrated in the cooling circuit of the heat engine via the inlet 38 and the outlet 42. In a variant, the cooling circuit can be independent of that for cooling the heat engine.
  • the machine 10 also comprises a convection cooling means to further improve the cooling of the stator and that of the rotor.
  • the rotor comprises a single fan 25 and the flanges 16, 17 each comprise substantially lateral openings for the passage of air generated by the rotation of the fan.
  • the machine may have two fans each mounted at one end of the rotor.
  • the present invention finds applications in particular in the field of conduction cooling systems for alternator or reversible machine but it could also be applied to any type of rotating machine.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Motor Or Generator Cooling System (AREA)

Abstract

La présente invention propose une machine électrique tournante, notamment pour véhicule automobile, comportant : un rotor (12) et un stator (15) formant des parties actives s'étendant suivant un axe (X), un carter (11) entourant les parties actives et comportant au moins deux flasques (16, 17), et un ensemble électronique (24) monté sur le carter (11) et comportant au moins un module de puissance (22) monté sur un dissipateur thermique (23). La machine (10) comporte, en outre, un circuit de refroidissement (37) permettant le passage d'un liquide, le circuit de refroidissement comportant une première chambre de refroidissement (39) formée dans le dissipateur thermique (23) et une seconde chambre de refroidissement (40) formée dans le carter (11).

Description

CIRCUIT DE REFROIDISSEMENT AVEC LIQUIDE POUR MACHINE
ELECTRIQUE TOURNANTE
L'invention concerne notamment une machine électrique tournante comportant un circuit de refroidissement avec liquide pour un véhicule automobile.
L'invention trouve une application particulièrement avantageuse dans le domaine des machines électriques tournantes telles que les alternateurs, les alterno-démarreurs ou encore les machines réversibles ou les moteurs électriques. On rappelle qu'une machine réversible est une machine électrique tournante apte à travailler de manière réversible, d'une part, comme générateur électrique en fonction alternateur et, d'autre part, comme moteur électrique par exemple pour démarrer le moteur thermique du véhicule automobile.
Une machine électrique tournante comprend un rotor mobile en rotation autour d'un axe et un stator fixe entourant le rotor. En mode alternateur, lorsque le rotor est en rotation, il induit un champ magnétique au stator qui le transforme en courant électrique afin d'alimenter les consommateurs électriques du véhicule et de recharger la batterie. En mode moteur, le stator est alimenté électriquement et induit un champ magnétique entraînant le rotor en rotation. La machine électrique tournante comporte également un ensemble électronique comprenant plusieurs modules de puissance permettant de redresser le courant fourni par le stator. Ce module électronique est monté sur le carter de la machine et notamment sur un des flasques formant le carter. En outre, le carter permet de maintenir et de protéger l'ensemble formé par le stator et le rotor.
Lors du fonctionnement de la machine électrique tournante, quelque soit son mode de fonctionnement, certaines parties de la machine chauffent et peuvent être endommagées si elles ne sont pas refroidies. Il s'agit en particulier du stator et de l'ensemble électronique, notamment des composants électroniques formant les modules de puissance. Ce type de machine électrique tournante est, en général, refroidi par convexion au moyen de ventilateurs montés sur le rotor et permettant de faire circuler un flux d'air notamment à travers les modules de puissance et le stator. Ce type de refroidissement est particulièrement efficace lorsque la machine fonctionne à grande vitesse. En effet, plus le rotor tourne vite et plus le ventilateur peut brasser de l'air. Cependant, ce type de refroidissement peut ne pas être suffisant lorsque la machine fonctionne à faible vitesse de rotation. En outre, le refroidissement par air est limité par la taille du ventilateur qui doit tenir dans un encombrement restreint.
La présente invention vise à permettre d'éviter les inconvénients de l'art antérieur en proposant un système de refroidissement pour une machine électrique tournante qui soit simple, peu encombrant et permette un bon refroidissement de la machine, en particulier du stator et de l'ensemble électronique, quelque soit sa vitesse de rotation.
A cet effet, la présente invention a donc pour objet une machine électrique tournante, notamment pour véhicule automobile, comportant : un rotor et un stator formant des parties actives s'étendant suivant un axe ; un carter entourant les parties actives et comportant au moins deux flasques ; et un ensemble électronique monté sur le carter et comportant au moins un module de puissance monté sur un dissipateur thermique. Selon la présente invention, la machine comporte, en outre, un circuit de refroidissement permettant le passage d'un liquide, le circuit de refroidissement comportant une première chambre de refroidissement formée dans le dissipateur thermique et une seconde chambre de refroidissement formée dans le carter.
Un tel circuit de refroidissement permet un refroidissement de l'ensemble électronique et du stator par conduction en permettant la circulation d'un liquide de refroidissement. Ce système de refroidissement est indépendant de la vitesse de rotation de la machine. Cela permet donc de refroidir, de manière simple, le stator et l'ensemble électronique quelque soit le mode de fonctionnement de la machine où sa vitesse de rotation. En outre, un tel système est intégré présente une première partie intégrée dans le dissipateur thermique de l'ensemble électronique et une seconde partie intégrée dans le carter et n'est donc pas encombrant.
Selon une réalisation, la première chambre de refroidissement est un canal intégré dans le dissipateur thermique. Ce canal permet de refroidir les composants électroniques montés sur le dissipateur thermique. Ces composants sont, notamment, des modules de puissance permettant le redressement du courant du stator.
Selon une réalisation, le canal est formé par moulage. Cela permet de former le canal de manière simple directement en fabricant le dissipateur thermique. Alternativement, le canal peut être formé par extrusion de matière après que le dissipateur ait été réalisé. Encore alternativement, le dissipateur thermique peut être formé par deux plaques assemblées ensemble, le canal peut alors être situé entre ces deux plaques.
Selon une réalisation, la première chambre de refroidissement s'étend de manière sensiblement radiale dans le dissipateur thermique.
Selon une réalisation, la première chambre de refroidissement présente une forme sensiblement d'arc de cercle ou de U.
Selon une réalisation, chaque extrémité de la première chambre de refroidissement forme une entrée ou une sortie de liquide de ladite chambre. En l'occurrence, l'entrée et la sortie de la première chambre de refroidissement sont disposées de manière proche l'une de l'autre. Cela permet d'avoir un canal de refroidissement parcourant le plus de surface possible dans le dissipateur thermique afin de refroidir un plus grand nombre de composants électroniques.
Selon une réalisation, une entrée de liquide de la première chambre est disposée à proximité d'un bloc de capacité de l'ensemble électronique de sorte que le liquide de refroidissement passant sous le bloc de capacité soit à une température plus basse que le liquide de refroidissement circulant au niveau du module de puissance.
Selon une réalisation, la seconde chambre de refroidissement est formée entre les deux flasques. Selon une réalisation, la seconde chambre de refroidissement s'étend de manière sensiblement radiale.
Selon une réalisation, la seconde chambre présente une forme de cylindre ou de portion de cylindre. Alternativement, la seconde chambre peut présenter une forme de serpentin ou une forme en créneaux.
Selon une réalisation, la seconde chambre s'étend de manière à entourer au moins partiellement les parties actives de la machine.
Selon une réalisation, chaque flasque comporte une paroi transversale s'étendant radialement et une jupe s'étendant axialement en saillie à partir de la paroi transversale associée, une des jupes étant disposée de manière à entourer au moins partiellement l'autre jupe afin de former la seconde chambre de refroidissement. En l'occurrence, une première jupe forme la paroi radiale interne et une paroi axiale de la seconde chambre et l'autre jupe forme la paroi radiale externe et l'autre paroi axiale de ladite chambre. Par exemple, chaque jupe présente un premier diamètre définissant la paroi axiale de la chambre et un second diamètre définissant la paroi radiale interne ou externe de la chambre.
Selon une réalisation, la seconde chambre de refroidissement est fermée de manière étanche à chacune de ses extrémités axiales par un joint d'étanchéité.
Par exemple, les joints d'étanchéité sont logés, respectivement, dans des rainures formées sur la même jupe. En l'occurrence, les rainures sont formées sur la jupe définissant la paroi interne de la chambre de refroidissement. Alternativement, les rainures peuvent être formées sur la jupe définissant la paroi externe de la chambre. Chaque rainure s'étend notamment dans une direction radiale.
Selon une réalisation, la seconde chambre de refroidissement comporte une entrée de liquide et une sortie de liquide séparée l'une de l'autre par un muret. En l'occurrence, le muret s'étend radialement en saillie entre la paroi radiale interne et la paroi radiale externe de la chambre de manière à être en contact avec ces deux parois radiales. En outre, le muret s'étend notamment axialement entre les deux extrémités axiales de la chambre de manière à être en contact avec les deux extrémités.
Par exemple, le muret est issu de matière avec une des jupes. Alternativement, le muret peut être rapporté.
Selon une réalisation, l'entrée et la sortie de la seconde chambre de refroidissement sont disposées de manière proche l'une de l'autre. Cela permet d'avoir une chambre formée par une portion de cylindre la plus grande possible afin de refroidir au maximum les parties actives de la machine et en particulier le stator.
Selon une réalisation, la première chambre et la seconde chambre sont reliées entre elles via un canal intermédiaire.
Selon une réalisation, le canal intermédiaire comporte : une première ouverture formée dans le dissipateur thermique, ladite ouverture formant une sortie de liquide de la première chambre de refroidissement ; une seconde ouverture formée dans le carter, ladite ouverture formant une entrée de liquide de la seconde chambre de refroidissement ; et un joint d'étanchéité disposé entre la première ouverture et la seconde ouverture.
Selon une réalisation, le joint d'étanchéité du canal intermédiaire est formé d'un matériau électriquement isolant et est disposé de manière à isoler électriquement le carter du dissipateur thermique.
Selon une réalisation, le joint d'étanchéité du canal intermédiaire présente une portion plane positionné axialement entre les deux ouvertures et une portion interne s'étendant en saillie à partir de la portion plane dans au moins une des ouvertures.
Selon une réalisation, l'une des ouvertures présente des ergots s'étendant sur le pourtour de l'ouverture pour permettre le maintien d'un outil de vérification de l'étanchéité.
Selon une réalisation, le circuit de refroidissement comporte une entrée de liquide reliée à la première chambre et une sortie de liquide reliée à la seconde chambre. Cela permet d'améliorer le refroidissement de la machine étant donné que les parties actives de la machine refroidies par la seconde chambre sont plus chaudes que les composants de l'ensemble électronique refroidis par la première chambre. Selon une réalisation, le dissipateur thermique est monté sur une paroi transversale d'un des flasques.
Selon une réalisation, le dissipateur thermique est monté sur un des flasques, et notamment sur le flasque d'un des flasques, au moyen de dispositifs de fixation. En l'occurrence, le dissipateur est monté sur le flasque arrière. On entend par « flasque arrière » le flasque qui fait face à l'ensemble électronique.
Selon une réalisation, le stator est fretté dans un des flasques. Cela permet d'améliorer le refroidissement du stator en créant un contact entre un corps du stator et le flasque associé. En l'occurrence, le stator est fretté sur le flasque avant. On entend par « flasque avant » le flasque opposé au flasque arrière qui fait face à l'ensemble électronique.
Selon une réalisation, le stator est disposé de manière à entourer le rotor. Selon une réalisation, le rotor est un rotor à griffe comportant au moins deux roues polaires.
Selon une réalisation, le rotor est un rotor à griffes comportant au moins un ventilateur permettant de générer un flux d'air de refroidissement dudit rotor. Cela permet d'améliorer le refroidissement de certaines parties de la machine et notamment le rotor.
La machine électrique tournante peut, avantageusement, former un alternateur, un alterno-démarreur, une machine réversible ou un moteur électrique.
La présente invention pourra être mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre, d'exemples de mise en œuvre non limitatifs de l'invention et de l'examen des dessins annexés, sur lesquels :
- la figure 1 représente, schématiquement et partiellement, une vue en coupe d'une machine électrique tournante selon un exemple de mise en œuvre de l'invention,
- la figure 2 représente, schématiquement et partiellement, une vue en coupe, au niveau du dissipateur thermique, de la machine de la figure 1 ,
- la figure 3 représente, schématiquement et partiellement, une vue en coupe, au niveau du stator, de la machine de la figure 1 , - la figure 4 représente, schématiquement et partiellement, une vue en perspective avant assemblage d'une partie de la machine de la figure 1 montrant l'intérieur de la seconde chambre de refroidissement,
- la figure 5 représente, schématiquement et partiellement, une vue en coupe du flasque avant de la machine de la figure 1 ,
- la figure 6 représente, schématiquement et partiellement, une vue en coupe du flasque arrière de la machine de la figure 1 , et
- la figure 7 représente, schématiquement et partiellement, une vue en perspective avant assemblage de la machine de la figure 1 .
Les éléments identiques, similaires ou analogues conservent les mêmes références d'une figure à l'autre. On notera également que les différentes figures ne sont pas nécessairement à la même échelle.
Les modes de réalisation qui sont décrits dans la suite ne sont nullement limitatifs ; on pourra notamment imaginer des variantes de l'invention ne comprenant qu'une sélection de caractéristiques décrites par la suite isolées des autres caractéristiques décrites, si cette sélection de caractéristiques est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l'invention par rapport à l'état de la technique antérieur. En particulier toutes les variantes et tous les modes de réalisation décrits sont combinables entre eux si rien ne s'oppose à cette combinaison sur le plan technique. Dans un tel cas, mention serait faite dans la présente description.
La figure 1 représente une machine électrique tournante 10 compacte et polyphasée, notamment pour véhicule automobile. Cette machine électrique tournante 10 transforme de l'énergie mécanique en énergie électrique, en mode alternateur, et peut fonctionner en mode moteur pour transformer de l'énergie électrique en énergie mécanique. Cette machine électrique tournante 10 est, par exemple, un alternateur, un alterno-démarreur, une machine réversible ou un moteur électrique.
La machine électrique tournante 10 comporte un carter 1 1 . A l'intérieur de ce carter 1 1 , elle comporte, en outre, un arbre 13, un rotor 12 solidaire en rotation de l'arbre 13 et un stator 15 entourant le rotor 12. Le mouvement de rotation du rotor 12 se fait autour d'un axe X. Dans la suite de la description, les dénominations axiales, radiales, extérieures et intérieures se réfèrent à l'axe X traversant en son centre l'arbre 13. La direction axiale correspond à l'axe X alors que les orientations radiales correspondent à des plans concourants, et notamment perpendiculaires, à l'axe X. Pour les directions radiales, les dénominations extérieure ou intérieure s'apprécient par rapport au même axe X, la dénomination intérieure correspondant à un élément orienté vers l'axe, ou plus proche de l'axe par rapport à un second élément, la dénomination extérieure désignant un éloignement de l'axe.
Dans cet exemple, le carter 1 1 comporte un flasque avant 16 et un flasque arrière 17 qui sont assemblés ensemble. Ces flasques 16, 17 sont de forme creuse et portent, chacun, centralement un flasque accouplé à un roulement à billes 18, 19 respectif pour le montage à rotation de l'arbre 13. En outre, le carter 1 1 comporte des moyens de fixation, non représentés, permettant le montage de la machine électrique tournante 10 dans le véhicule.
Une poulie, non représentée, est fixée sur une extrémité avant 14 de l'arbre 13, au niveau du flasque avant 16, par exemple à l'aide d'un écrou en appui sur le fond de la cavité de cette poulie. Cette poulie permet de transmettre le mouvement de rotation à l'arbre 13 ou à l'arbre 13 de transmettre son mouvement de rotation à la courroie.
Dans la suite de la description, les dénominations supérieures et inférieures ainsi que dessus/dessous ou encore avant/arrière se réfèrent à la poulie. Ainsi une face supérieure ou de dessus ou avant étant une face orientée en direction de la poulie alors qu'une face inférieure ou de dessous ou arrière étant une face orientée en direction opposée de la poulie.
L'extrémité arrière de l'arbre 13 porte, ici, des bagues collectrices 21 appartenant à un collecteur. Des balais appartenant à un porte-balais, non représenté, sont disposés de façon à frotter sur les bagues collectrices 21 . Le porte-balais est relié à un régulateur de tension, non représenté, faisant parti d'un ensemble électronique 24. Le régulateur de tension peut être indépendant ou être intégré dans un module de commande de la machine.
Dans cet exemple, le rotor 12 est un rotor à griffe. Il comporte deux roues polaires 31 . Chaque roue polaire 31 est formée d'un plateau 32 et d'une pluralité de griffes 33 formants des pôles magnétiques. Le plateau 32 est d'orientation transversale et présente, par exemple, une forme sensiblement annulaire. Ce rotor 12 comporte, en outre, un noyau 34 cylindrique qui est intercalé axialement entre les roues polaires 31 . Ici, ce noyau 34 est formé de deux demi noyaux appartenant chacun à l'une des roues polaires. Le rotor 12 comporte, entre le noyau 34 et les griffes 33, une bobine 35 comportant, ici, un moyeu de bobinage et un bobinage électrique sur ce moyeu. Par exemple, les bagues collectrices 21 appartenant au collecteur sont reliées par des liaisons filaires à ladite bobine 35. Le rotor 12 peut également comporter des éléments magnétiques 20 interposés entre deux griffes 33 adjacentes. Dans la coupe de la figure 1 , les griffes ne sont que partiellement représentées au profil des éléments magnétiques.
Dans cet exemple de réalisation, le stator 15 comporte un corps 27 en forme d'un paquet de tôles doté d'encoches, par exemple du type semi fermée ou ouverte, équipées d'isolant d'encoches pour le montage d'un bobinage électrique 28. Ce bobinage 28 traverse les encoches du corps 27 et forment un chignon avant 29 et un chignon arrière 30 de part et d'autre du corps du stator. Le bobinage 28 est connecté, par exemple, en étoile ou encore en triangle.
Par ailleurs, le bobinage 28 est formé d'une ou plusieurs phases. Chaque phase comporte au moins un conducteur traversant les encoches du corps de stator 27 et forme, avec toutes les phases, les chignons. Le bobinage 28 est relié électriquement à un ensemble électronique 24.
L'ensemble électronique 24 comporte au moins un module électronique de puissance 22 permettant de piloter une phase du bobinage 28. Le module électronique de puissance est monté sur un dissipateur thermique 23 permettant son refroidissement. Dans cet exemple, l'ensemble électronique 24 est monté sur une extrémité axiale de la machine 10 et notamment son extrémité axiale arrière. En particulier, le dissipateur thermique 23 est monté sur le flasque arrière 17 au moyen de dispositifs de fixation 36 qui sont par exemple des vis ou des tirants.
Ce module de puissance 22 forme un pont redresseur de tension pour transformer la tension alternative générée par la machine 10 en une tension continue pour alimenter notamment la batterie et le réseau de bord du véhicule en mode alternateur.
Lorsque le bobinage électrique est alimenté électriquement à partir des balais, le rotor est magnétisé et devient un rotor inducteur avec formation de pôles magnétiques Nord-Sud au niveau des griffes. Ce rotor inducteur crée un courant induit alternatif dans le stator induit lorsque l'arbre est en rotation. Le pont redresseur transforme alors ce courant induit alternatif en un courant continu, notamment pour alimenter les charges et les consommateurs du réseau de bord du véhicule automobile ainsi que pour recharger sa batterie.
La machine électrique tournante 10 est refroidie principalement au moyen d'un circuit de refroidissement 37 permettant l'écoulement d'un liquide à l'intérieur de la machine. Le liquide est en l'occurrence du liquide de refroidissement également utilisé pour refroidir le moteur thermique. Alternativement, tout autre liquide peut être utilisé par exemple de l'eau.
Ce circuit 37 comporte une entrée 38 ménagée dans le dissipateur thermique 23 et débouchant dans une première chambre interne 39 pour la circulation du liquide permettant de refroidir l'ensemble électronique 24. Une fois que le liquide a circulé dans la première chambre 39, le liquide s'écoule vers une seconde chambre 40 délimitée par le flasque avant 16 et le flasque arrière 17. A cet effet, le liquide passe par un canal intermédiaire 41 . Après avoir circulé dans la seconde chambre 40 qui s'étend autour du stator 15 pour assurer son refroidissement sur environ 360 degrés, le liquide est évacué via une sortie de liquide 42.
Comme mieux visible sur l'exemple de la figure 2, la première chambre 39 est intégrée dans le dissipateur thermique 23, c'est-à-dire que la chambre 39 pourra être réalisée lors du moulage ou de l'usinage dudit dissipateur pour définir un volume creux à l'intérieur de celui-ci. La chambre 39 est ainsi délimitée par des faces internes du dissipateur 23. La chambre 39 forme par exemple un canal comprenant une entrée reliée à l'entrée 38 du circuit de refroidissement 37 et une sortie reliée au canal intermédiaire 41 .
Le module de puissance 22 comportant différents composants électroniques et notamment des composants de puissance est directement fixé sur la paroi inférieure du dissipateur 23. Différents moyens de fixation peuvent être utilisés, tel que de la colle ou des moyens de vissage. Les composants électroniques pourront ainsi être en contact avec le dissipateur 23 intégrant la première chambre 39 pour évacuer les calories des composants du module électrique de puissance 22.
Par exemple, le canal formant la première chambre 39 s'étend de manière sensiblement radiale au sein du dissipateur 23. Dans l'ensemble de la description et dans les revendications, on entend par « sensiblement radiale » un angle compris entre 80° et 100° par rapport à l'axe X.
Dans cet exemple, dans le but de refroidir le plus de composants électroniques possible, le canal présente une forme en U, chaque extrémité du U formant une entrée 43 ou une sortie 44 de la première chambre 39, ces entrées/sorties 43, 44 étant disposées de manière sensiblement adjacentes.
L'ensemble électronique 24 peut comporter, en outre, un bloc de capacités, non représenté ici. La première chambre de refroidissement 39 est également agencée pour refroidir ce bloc. A cette fin, la chambre 39 passe en dessous de ce bloc qui est monté sur le dissipateur 23. Par exemple, l'entrée 43 est disposée à proximité du bloc de capacités de sorte que le liquide circulant sous ledit bloc soit à une température plus basse que le liquide circulant au niveau des autres composants tels que le module de puissance 22.
Comme visible dans l'exemple de la figure 3, la seconde chambre de refroidissement 40 est formée dans le carter 1 1 et en particulier entre les deux flasques 16, 17. Le flasque avant 16 comporte la paroi transversale 45 munie en son centre d'un nez saillant 46 ayant une périphérie interne portant le roulement avant 18 et délimitant une ouverture pour le passage de l'arbre 13. Le flasque avant 16 comporte, en outre, une jupe 47 s'étendant en saillie à partir d'une périphérie externe de la paroi transversale 45. Le nez 46 s'étend axialement dans une direction opposée à celle dans laquelle s'étend la jupe 47. La jupe présente une forme annulaire d'orientation axiale en s'étendant vers le flasque arrière 17.
De manière similaire, le flasque arrière 17 comporte une paroi transversale 48 munie en son centre du logement de réception 49 du roulement arrière 19. Le flasque arrière 17 comporte également une jupe 50 issue de la périphérie externe de la paroi transversale 48. La jupe 50 présente une forme annulaire d'orientation axiale. Les jupes 47, 50 sont dirigées axialement l'une vers l'autre et s'imbriquent l'une dans l'autre, de telle façon que la périphérie externe de la jupe 47 du flasque avant 16 et la périphérie interne de la jupe 50 du flasque arrière 17 délimitent la seconde chambre 40.
La jupe 47 du flasque avant 16 présente une première portion 51 et une seconde portion 52 avec un diamètre externe D2 inférieur à un diamètre externe D1 de la première portion 51 . De manière similaire, la jupe 50 du flasque arrière 17 présente une première portion 53 et une seconde portion 54 avec un diamètre interne D4 supérieur à un diamètre interne D3 de la première portion 53. Ainsi la seconde chambre de refroidissement 40 est délimitée radialement par les deux secondes portions des jupes et axialement par les deux épaulements 55, 56 formant les premières portions. La différence de diamètre entre D1 et D2 et celle entre D3 et D4 sont égales afin que la seconde chambre 40 soit fermée. Comme bien visible sur la figure 1 , la seconde chambre 40 est fermée d'un côté par un contact entre la première portion 51 et une extrémité libre de la seconde portion 54 et de l'autre côté par un contact entre une extrémité libre de la seconde portion 52 et la première portion 53.
Par exemple, la seconde chambre 40 comporte, à ses extrémités axiales, des joints 57 pour garantir une meilleur étanchéité de la dite chambre. Il s'agit par exemple de joint torique. Comme illustré dans l'exemple de la figure 5, chaque joint 57 est logé dans une rainure 58 formée, ici, sur la périphérie externe de la première portion 51 et de la seconde portion 52.
De préférence, les premières portions 51 , 53, les secondes portions
52, 54, les joints 57 et les rainures 58 s'étendent sur toute la périphérie de la jupe 47, 50 associée. Ainsi, la seconde chambre 40 présente par exemple une forme de cylindre. La seconde chambre s'étend donc, ici, de manière à entourer au moins partiellement le stator 15.
Par exemple, le corps de stator 27 est monté fretté à l'intérieur du flasque avant 16 de manière à établir un contact intime entre la périphérie externe du corps de stator et la périphérie interne de la jupe 47 du flasque avant 16. Ainsi, dans cet exemple, le stator est d'abord monté dans le flasque avant 16 puis le flasque arrière 17 est assemblé sur le flasque avant au moyen d'un dispositif d'assemblage 26, notamment des vis ou des tirants. Pour faciliter l'assemblage, le flasque arrière peut comporter deux chanfreins 59, le premier chanfrein étant réalisé sur l'épaulement 56 et le second chanfrein étant réalisé sur l'extrémité libre de la seconde portion 54.
La seconde chambre de refroidissement 40 comporte un muret 60 permettant de séparer une entrée 61 de liquide et une sortie 62 de liquide de ladite chambre. Comme visible sur la figure 4, le muret s'étend à l'intérieur de la chambre 40 et, ici, en saillie à partir de la périphérie externe de la seconde portion 52. Le muret permet de former un guide au liquide et empêcher le liquide proche de la sortie 62 de réchauffer le liquide entrant via l'entrée 61 . L'entrée 61 est reliée au canal intermédiaire 41 et reçoit donc le liquide après son passage dans la première chambre 39. La sortie 62 est reliée à la sortie de liquide 42 du circuit de refroidissement 37.
Le canal intermédiaire 41 est ménagé de manière à être débouchant dans la première chambre 39 et dans la seconde chambre 40. Comme bien visible sur la figure 1 , le canal s'étend axialement de manière à faire communiquer les deux chambres. Ainsi le canal comprend une première portion formée dans le dissipateur thermique 23 et une seconde portion formée, ici, dans le flasque arrière 17. En particulier, la première portion est formée par une ouverture 63 qui forme également la sortie 44 de liquide de la première chambre 39. La seconde portion est formée par une ouverture 64 qui forme également l'entrée 61 de liquide de la seconde chambre 40. Cette seconde partie peut être prolongée par un canal 65 permettant d'atteindre l'ouverture 63.
Le canal intermédiaire comporte, en outre, une joint d'étanchéité 66 disposé entre les ouvertures 63, 64 et en particulier dans cet exemple entre l'ouverture 63 et le canal 65. Ce joint d'étanchéité est par exemple formé d'un matériau élastomère, caoutchouc ou silicone.
Comme illustré sur la figure 7, le joint d'étanchéité 66 comporte une portion plane 67 s'étendant entre le dissipateur thermique 23 et le flasque arrière 17. La portion plane est comprimée entre les deux éléments afin de garantir l'étanchéité du circuit de refroidissement 37.
Dans le cas où une isolation électrique entre le dissipateur thermique 23 et le flasque arrière 17 est nécessaire, le joint d'étanchéité 66 peut être formé d'un matériau électriquement isolant et comporter une portion interne 68 s'étendant en saillie à partir d'une périphérie interne de la portion plane 67. La portion interne 68 s'étend alors à l'intérieur d'une des portions du canal intermédiaire 41 . Dans l'exemple de la figure 7, le joint d'étanchéité 66 présente une forme de T dont la portion interne 68 s'étend dans le canal 65.
Toujours dans l'exemple de la figure 7, le canal 65 comporte des ergots 69 s'étendant en saillie radiale vers l'extérieur et permettant le maintien d'un outil de vérification de l'étanchéité du canal intermédiaire 41 .
Le circuit de refroidissement 37 peut être intégré au circuit de refroidissement du moteur thermique via l'entrée 38 et la sortie 42. En variante, le circuit de refroidissement peut être indépendant de celui permettant de refroidir le moteur thermique.
Comme visible en particulier sur les figures 1 et 4, la machine 10 comporte également un moyen de refroidissement par convexion pour améliorer encore le refroidissement du stator et celui du rotor. A cet effet, le rotor comporte un unique ventilateur 25 et les flasques 16, 17 comportent, chacun, des ouvertures sensiblement latérales pour le passage de l'air engendré par la rotation du ventilateur. Alternativement, la machine peut comporte deux ventilateurs chacun monté à une extrémité du rotor.
La présente invention trouve des applications en particulier dans le domaine des systèmes de refroidissement par conduction pour alternateur ou machine réversible mais elle pourrait également s'appliquer à tout type de machine tournante.
Bien entendu, la description qui précède a été donnée à titre d'exemple uniquement et ne limite pas le domaine de la présente invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les différents éléments par tous autres équivalents.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Machine électrique tournante, notamment pour véhicule automobile, la machine (10) comportant :
- un rotor (12) et un stator (15) formant des parties actives s'étendant suivant un axe (X),
- un carter (1 1 ) entourant les parties actives et comportant au moins deux flasques (16, 17), et
- un ensemble électronique (24) monté sur le carter (1 1 ) et comportant au moins un module de puissance (22) monté sur un dissipateur thermique (23) ;
la machine (10) étant caractérisée en ce qu'elle comporte, en outre, un circuit de refroidissement (37) permettant le passage d'un liquide, le circuit de refroidissement comportant une première chambre de refroidissement (39) formée dans le dissipateur thermique (23) et une seconde chambre de refroidissement (40) formée dans le carter (1 1 ).
2. Machine selon la revendication 1 , caractérisée en ce que la première chambre de refroidissement (39) est un canal intégré dans le dissipateur thermique (23).
3. Machine selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'une entrée (43) de liquide de la première chambre (39) est disposée à proximité d'un bloc de capacité de l'ensemble électronique (24) de sorte que le liquide de refroidissement passant sous le bloc de capacité soit à une température plus basse que le liquide de refroidissement circulant au niveau du module de puissance (22).
4. Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la seconde chambre de refroidissement (40) est formée entre les deux flasques (16, 17).
5. Machine selon la revendication précédente, caractérisée en ce que chaque flasque (16, 17) comporte une paroi transversale (45, 48) s'étendant radialement et une jupe (47,50) s'étendant axialement en saillie à partir de la paroi transversale associée, une des jupes étant disposée de manière à entourer au moins partiellement l'autre jupe afin de former la seconde chambre de refroidissement (40).
6. Machine selon la revendication 4 ou 5, caractérisée en ce que la seconde chambre de refroidissement (40) est fermée de manière étanche à chacune de ses extrémités axiales par un joint d'étanchéité (57).
7. Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la première chambre (39) et la seconde chambre (40) sont reliées entre elles via un canal intermédiaire (41 ).
8. Machine selon la revendication précédente, caractérisée en ce que le canal intermédiaire (41 ) comporte :
- une première ouverture (63) formée dans le dissipateur thermique (23), ladite ouverture formant une sortie (44) de liquide de la première chambre de refroidissement (39),
- une seconde ouverture (64) formée dans le carter (1 1 ), ladite ouverture formant une entrée (61 ) de liquide de la seconde chambre de refroidissement (40), et
- un joint d'étanchéité (66) disposé entre la première ouverture (63) et la seconde ouverture (64).
9. Machine selon la revendication précédente, caractérisée en ce que le joint d'étanchéité (66) du canal intermédiaire est formé d'un matériau électriquement isolant et est disposé de manière à isoler électriquement le carter (1 1 ) du dissipateur thermique (23).
10. Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le circuit de refroidissement (37) comporte une entrée (38) de liquide reliée à la première chambre(39) et une sortie (42) de liquide reliée à la seconde chambre (40).
1 1 . Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le rotor (12) est un rotor à griffes comportant au moins un ventilateur (25) permettant de générer un flux d'air de refroidissement dudit rotor.
12. Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la première chambre de refroidissement (39) présente une forme sensiblement d'arc de cercle ou de U.
13. Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le dissipateur thermique (23) est monté sur une paroi transversale (45, 48) d'un des flasques (16, 17).
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112702891A (zh) * 2020-12-18 2021-04-23 北京亿马先锋汽车科技有限公司 冷却装置及具有其的电机
FR3106942A1 (fr) 2020-02-03 2021-08-06 Valeo Equipements Electriques Moteur Chambre de refroidissement pour machine électrique tournante
FR3135577A1 (fr) 2022-05-12 2023-11-17 Valeo Equipements Electriques Moteur Machine électrique tournante comprenant une chambre de refroidissement

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3117704A1 (fr) * 2020-12-14 2022-06-17 Valeo Equipements Electriques Moteur Ensemble électronique pour une machine électrique tournante
FR3124038B1 (fr) 2021-06-11 2023-10-27 Valeo Equip Electr Moteur Carter machine électrique tournante et machine électrique tournante
FR3125368A1 (fr) * 2021-07-16 2023-01-20 IFP Energies Nouvelles Machine électrique avec refroidissement des têtes de bobines

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6198183B1 (en) * 1998-04-18 2001-03-06 Daimlerchrysler Ag Integrated electric drive unit including an electric motor and an electronic control and monitoring module
US20030137200A1 (en) * 2002-01-24 2003-07-24 Visteon Global Technologies, Inc. Flow path for a liquid cooled alternator
US20130049495A1 (en) * 2010-02-26 2013-02-28 Hitachi Automotive Systems, Ltd. Rotating electric machine system
WO2016185575A1 (fr) * 2015-05-20 2016-11-24 日産自動車株式会社 Dispositif d'entraînement embarqué
EP3203614A1 (fr) * 2014-09-30 2017-08-09 Nissan Motor Co., Ltd Système de machine électrique tournante

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6198183B1 (en) * 1998-04-18 2001-03-06 Daimlerchrysler Ag Integrated electric drive unit including an electric motor and an electronic control and monitoring module
US20030137200A1 (en) * 2002-01-24 2003-07-24 Visteon Global Technologies, Inc. Flow path for a liquid cooled alternator
US20130049495A1 (en) * 2010-02-26 2013-02-28 Hitachi Automotive Systems, Ltd. Rotating electric machine system
EP3203614A1 (fr) * 2014-09-30 2017-08-09 Nissan Motor Co., Ltd Système de machine électrique tournante
WO2016185575A1 (fr) * 2015-05-20 2016-11-24 日産自動車株式会社 Dispositif d'entraînement embarqué

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3106942A1 (fr) 2020-02-03 2021-08-06 Valeo Equipements Electriques Moteur Chambre de refroidissement pour machine électrique tournante
WO2021156039A1 (fr) 2020-02-03 2021-08-12 Valeo Equipements Electriques Moteur Chambre de refroidissement pour machine électrique tournante
CN112702891A (zh) * 2020-12-18 2021-04-23 北京亿马先锋汽车科技有限公司 冷却装置及具有其的电机
FR3135577A1 (fr) 2022-05-12 2023-11-17 Valeo Equipements Electriques Moteur Machine électrique tournante comprenant une chambre de refroidissement

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