EP3455926A1 - Machine électrique tournante a refroidissement optimisé - Google Patents

Machine électrique tournante a refroidissement optimisé

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Publication number
EP3455926A1
EP3455926A1 EP17727659.9A EP17727659A EP3455926A1 EP 3455926 A1 EP3455926 A1 EP 3455926A1 EP 17727659 A EP17727659 A EP 17727659A EP 3455926 A1 EP3455926 A1 EP 3455926A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
partition wall
machine according
tubular ring
electric machine
electrical machine
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.)
Pending
Application number
EP17727659.9A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Virginie Leroy
Michaël HANQUEZ
Hugues Gervais
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 EP3455926A1 publication Critical patent/EP3455926A1/fr
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00—Arrangements for cooling or ventilating
    • H02K9/19—Arrangements for cooling or ventilating for machines with closed casing and closed-circuit cooling using a liquid cooling medium, e.g. oil
    • 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

Definitions

  • the invention relates to a rotating electric machine with optimized cooling.
  • the invention relates to the field of electrical machines such as motors, alternators, or alternator-starters.
  • Electric machines are known comprising rotor integral with a driving shaft and / or driven and a stator which surrounds the rotor with the presence of an air gap.
  • the stator is carried by a casing which comprises bearings for the rotational mounting of the rotor shaft.
  • the rotor may comprise a body formed by a stack of sheets of sheets held in pack form by means of a suitable fastening system.
  • the rotor comprises poles formed for example by permanent magnets housed in cavities formed in the magnetic mass of the rotor.
  • the poles are formed by coils wound around rotor arms.
  • the rotor has claw poles.
  • the stator comprises a body consisting of a stack of thin sheets forming a ring, whose inner face is provided with notches open inwardly to receive phase windings. These windings pass through the notches of the stator body and form buns protruding from both sides of the stator body.
  • the phase windings are obtained for example from a continuous wire covered with enamel or from conductive elements in the form of pins connected together by welding.
  • the polyphase electrical machine comprises a stator winding formed by a plurality of preformed coils mounted around the stator teeth via a coil insulator.
  • the heat generated by the flow of current through the stator winding can be discharged to a cooling circuit.
  • This cooling circuit comprises a chamber in which circulates a coolant liquid.
  • the cooling chamber is delimited by an inner periphery of the casing and an outer periphery of a tubular ring in which is mounted shrouded the stator body.
  • the outer periphery of the stator body is thus in contact with the inner periphery of the tubular ring to facilitate the evacuation of heat to the cooling chamber.
  • the realization of the cooling chamber can cause a deformation of the ring in the shrinking area with the stator body, which is likely to cause problems of mechanical strength, efficiency and sealing.
  • stator comprising a stator body
  • stator body being mounted shrunk in said tubular ring
  • a cooling chamber for circulating coolant defined by an outer periphery of said tubular ring and an inner periphery of said bearing
  • said bearing having an inlet and a coolant outlet
  • said rotating electrical machine has a partition wall for separating said cooling chamber extending between said inlet and said coolant outlet, so that the coolant flows from said inlet to said liquid outlet of cooling, said partition wall being attached relative to said tubular ring and having at its ends fasteners for maintaining said partition wall on said tubular ring.
  • the invention thus makes it possible to prevent the ring from being deformed in the zone shrunk by the partition wall when it is fastened.
  • the invention thus ensures a good contact surface between the outer periphery of the stator body and the inner periphery of the ring during hooping.
  • the stator comprises a pack of sheets.
  • said partition wall extends rectilinearly. In one embodiment, said partition wall is inclined with respect to an axis of said tubular ring.
  • the coolant inlet and outlet are positioned at a single axial end of the partition wall to facilitate diffusion or recovery of the liquid into the chamber.
  • the coolant inlet is positioned at one of the axial ends of the partition wall and the coolant outlet is positioned at the other of the axial ends of the partition wall for facilitate the diffusion or the recovery of the liquid in the chamber.
  • said partition wall has a curved shape.
  • the rotating electrical machine has a single partition wall for separating said cooling chamber extending between said inlet and said coolant outlet.
  • the wall extends axially from one axial side of the tubular ring to the other axial side of the tubular ring.
  • said partition wall has a central recess arranged to form a space between said inlet and said coolant outlet, so as to be isolated from the coolant when the coolant flows into said cooling chamber.
  • said partition wall has a spiral shape wrapped around said tubular ring.
  • said partition wall has a section of rectangular shape.
  • said tubular ring comprises two annular grooves each positioned at an axial end of said tubular ring, each annular groove being formed in a flange with respect to an outer face of said tubular ring, said annular grooves being arranged to receive a seal of sealing for sealing said cooling chamber.
  • said fasteners comprise fastening tabs welded to a rim of an annular groove.
  • said attachment tabs extend on either side of said partition wall.
  • said partition wall and said fasteners are made of metal.
  • said fasteners form an elastically deformable and open collar for snapping onto an outer periphery of said tubular ring.
  • said rotating electrical machine comprises a retaining device in rotation of said partition wall.
  • said partition wall is made of plastic.
  • said rotational retention device comprises bosses formed on the side of an outer face of said tubular ring.
  • said bosses are positioned on each side of said partition wall. According to one embodiment, said bosses are positioned in said central recess of said partition wall.
  • said partition wall is made of metal.
  • said rotational retention device comprises welds made between a fixing member and a corresponding flange of said groove.
  • FIG. 1 shows a perspective view of the stator and the bearing of a rotating electrical machine according to the invention
  • Figure 2 is a perspective view of a rotating electrical machine according to the invention showing a transparent partition wall of the cooling chamber;
  • Figure 3 is a partial schematic sectional view of a rotary electric machine according to the invention illustrating the configuration of the cooling chamber;
  • Figure 4 is a perspective view of the tubular ring and a partition wall of the cooling chamber having a curved shape;
  • Figures 5a to 5d are perspective views illustrating alternative embodiments of the partition wall of the cooling chamber
  • Figures 6a and 6b are perspective views illustrating retaining devices in rotation of a partition wall of the cooling chamber according to the invention.
  • FIG. 1 shows a rotating electrical machine 10 comprising a stator 1 1 carried by a bearing 12.
  • the stator 1 1 comprises a body 13 constituted by a stack of thin sheets forming a ring, the inner face of which is provided with teeth 16 delimiting two at two of the notches open towards the inside of the stator body 1 1.
  • the winding 19 of the stator January 1 is concentric type formed by a plurality of preformed coils 20 each mounted around a tooth 16 of the stator January 1 by means of a coil insulator.
  • the winding 19 may be made from windings passing through the notches of the stator body 13 and forming protruding buns on either side of the body 13.
  • the bearing 12 comprises a central wall 23 having an axially oriented annular shape and two transverse end walls 24 having a substantially radial orientation with respect to the X axis of the machine.
  • Each of the end walls 24 is provided at its center with a bearing for rotatably mounting one end of the rotor shaft (not shown).
  • the bearing 12 may be made in two parts with a first cup-shaped portion having the central wall 23 and one of the end walls 24. This first portion is assembled with a second portion formed of the other end wall 24 As a variant, the central wall 23 and the end walls 24 constitute distinct parts which are assembled together, for example by means of tie rods.
  • the bearing 12 may for example be made of a moldable material good thermal conductor, such as aluminum.
  • the stator body 13 is mounted in a ring 27 of tubular form.
  • a cooling chamber 28 for the circulation of coolant is delimited by an outer periphery of the tubular ring 27 and an inner periphery of the central wall 23 of the bearing 12.
  • the outer periphery of the stator body 13 is thus in contact with the inner periphery of the central wall 23 of the ring 27, in order to facilitate the evacuation of the heat towards the cooling chamber 28.
  • the ring 27 comprises two annular grooves 31 each positioned at an axial end of the ring 27. More precisely, each groove 31 is formed in a flange 34 relative to the outer face of the ring 27. Each groove 31 is arranged to receive a seal 35 to seal the chamber 28.
  • One of the grooves 31 may have a smaller diameter than the other groove 31 so as to facilitate the insertion of the tubular ring 27 in the bearing 12.
  • the bearing 12 further comprises an inlet 38 and a coolant outlet 39 visible in FIG. 2.
  • a separation wall 42 separates the cooling chamber 28 extending between the inlet 38 and the outlet 39 of liquid cooling, so that the coolant flows, along the arrows F1, from the inlet 38 to the outlet 39 of coolant to evacuate the heat generated by the coil 19 of the stator January 1.
  • the partition wall 42 is attached to the ring 27 and has at its ends fasteners 43 for holding the partition wall 42 on the ring 27.
  • the partition wall 42 extends rectilinearly between the two end flanges 34 of the ring 27.
  • the partition wall 42 may extend parallel to the axis Y of the ring 27 which coincides with the axis X when the ring 27 is mounted inside the rotating electrical machine 10.
  • the partition wall 42 may have a curved shape, for example in the form of elongated S.
  • the wall 42 thus has two substantially rectilinear end portions 46 interconnected by a curved portion 47 having a point of inflection in which the curvature of the wall 42 changes direction.
  • the partition wall 42 comprises fixing lugs 50 forming the fasteners 43. These lugs 50 are welded at their free end to a flange 34 of a groove 31 along the welded zones referenced 51. At each end of the partition wall 42, the tabs 50 extend on either side of the partition wall 42. Tabs 50 further extend along a portion of the circumferential periphery of the ring 27.
  • the partition wall 42 and the fastening tabs 50 are preferably made of metal.
  • the partition wall 42 may have a section of rectangular shape with a larger side of the rectangle bearing against the outer periphery of the ring 27. This maximizes the contact area between the partition wall 42 and the periphery outer ring 27 to improve the seal of the assembly.
  • the fasteners 43 each form a collar 54 that is open and elastically deformable in order to be snap-fastened on the outer periphery of the ring 27.
  • the collar 54 has, to the unconstrained state, an inner diameter slightly smaller than the outer diameter of the ring 27.
  • the partition wall 42 incorporating the open collars 54 at each of its axial ends may be made of a material based on metal or plastic to give it some elasticity.
  • the partition wall 42 may be inclined relative to the Y axis of the ring 27, as shown in Figure 5a.
  • the inlet 38 and the coolant outlet 39 are positioned at the corners formed by the central portion of the wall 42 with the collar 54 to facilitate diffusion or recovery of the liquid in the chamber.
  • the partition wall 42 has a central recess 57 arranged to form a space between the inlet 38 and the outlet 39, so as to be isolated from the coolant when it circulates in the the cooling chamber 28.
  • the inlet 38 and the outlet 39 are each disposed at an axial end of the ring 27.
  • the inlet 38 and the outlet 39 may be arranged at the same axial end of the ring 27.
  • the partition wall 42 has the curved shape of FIG. 4 and is provided with inclined ends 46 relative to the Y axis of the ring 27.
  • the fasteners 43 located at the ends of the wall 42 are formed by open collars 54.
  • the partition wall 42 has a spiral shape wound around the ring 27.
  • the cooling liquid performs in this configuration a complete revolution of the ring 27 before being evacuated via the exit 39.
  • the partition wall 42 can be arranged to allow the coolant to perform a predetermined number of complete turns in the ring 27 before being discharged via the outlet 39.
  • a rotation retaining device 60 of the partition wall 42 in order to maintain the wall 42 in position on the tubular ring 27, it is possible to provide a rotation retaining device 60 of the partition wall 42, as shown in Figures 6a and 6b.
  • the rotation retaining device 60 has bosses 61 formed on the side of an outer face of the ring 27. As shown in FIG. bosses 61 are positioned in the recess 57 of the partition wall 42. Alternatively, the bosses 61 may be positioned on each side of a partition wall 42 without recess.
  • the rotational retention device 60 comprises welds 62 made between a fixing member 43 and the rim 34 of the groove 31. This is illustrated in Figure 6b.
  • the rotor of the machine may comprise a body formed by a stack of sheet metal sheets held in pack form by means of a suitable fastening system.
  • the rotor comprises poles formed for example by permanent magnets housed in cavities formed in the magnetic mass of the rotor.
  • the poles are formed by coils wound around rotor arms.

Landscapes

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

Abstract

L'invention porte principalement sur une machine électrique tournante comportant: -un palier (12), -un stator (11) comportant un corps de stator (13), -un anneau tubulaire (27), ledit corps de stator (13) étant monté fretté dans l'anneau (27), -une chambre de refroidissement (28) pour la circulation de liquide de refroidissement délimitée par une périphérie externe dudit anneau tubulaire (27) et une périphérie interne dudit palier (12), -ledit palier (12) comportant une entrée et une sortie de liquide de refroidissement, ladite machine comportant une paroi de séparation (42) pour séparer ladite chambre de refroidissement (28) s'étendant entre ladite entrée et ladite sortie de liquide de refroidissement, ladite paroi de séparation (42) étant rapportée par rapport audit anneau tubulaire (27) et comportant à ses extrémités des organes de fixation pour maintenir ladite paroi (42) sur ledit anneau tubulaire (27).

Description

MACHINE ÉLECTRIQUE TOURNANTE À REFROIDISSEMENT OPTIMISÉ
L'invention porte sur une machine électrique tournante à refroidissement optimisé. L'invention se rapporte au domaine des machines électriques telles que les moteurs, les alternateurs, ou les alterno-démarreurs. On connaît des machines électriques comportant rotor solidaire d'un arbre menant et/ou mené et un stator qui entoure le rotor avec présence d'un entrefer. Le stator est porté par un carter qui comporte des roulements pour le montage à rotation de l'arbre de rotor.
Le rotor pourra comporter un corps formé par un empilage de feuilles de tôles maintenues sous forme de paquet au moyen d'un système de fixation adapté. Le rotor comporte des pôles formés par exemple par des aimants permanents logés dans des cavités ménagées dans la masse magnétique du rotor. Alternativement, dans une architecture dite à pôles "saillants", les pôles sont formés par des bobines enroulées autour de bras du rotor. Alternativement, le rotor comporte des pôles à griffes.
Par ailleurs, le stator comporte un corps constitué par un empilage de tôles minces formant une couronne, dont la face intérieure est pourvue d'encoches ouvertes vers l'intérieur pour recevoir des enroulements de phase. Ces enroulements traversent les encoches du corps du stator et forment des chignons faisant saillie de part et d'autre du corps du stator. Les enroulements de phase sont obtenus par exemple à partir d'un fil continu recouvert d'émail ou à partir d'éléments conducteurs en forme d'épingles reliées entre elles par soudage. Alternativement, dans le cas d'un bobinage de type concentrique, la machine électrique polyphasée comporte un bobinage de stator formé par plusieurs bobines préformées montées autour des dents du stator par l'intermédiaire d'un isolant de bobine.
La chaleur générée par la circulation du courant à travers le bobinage du stator peut être évacuée vers un circuit de refroidissement. Ce circuit de refroidissement comporte une chambre dans laquelle circule un liquide caloporteur. La chambre de refroidissement est délimitée par une périphérie interne du carter et une périphérie externe d'un anneau tubulaire dans lequel est monté fretté le corps de stator. La périphérie externe du corps de stator est ainsi en contact avec la périphérie interne de l'anneau tubulaire afin de faciliter l'évacuation de la chaleur vers la chambre de refroidissement. Toutefois, la réalisation de la chambre de refroidissement peut engendrer une déformation de l'anneau dans la zone de frettage avec le corps de stator, ce qui est susceptible d'entraîner des problèmes de tenue mécanique, d'efficacité et d'étanchéité.
La présente invention vise à remédier efficacement à cet inconvénient en proposant une machine électrique tournante comportant:
- un palier,
- un stator comportant un corps de stator,
- un anneau tubulaire, ledit corps de stator étant monté fretté dans ledit anneau tubulaire,
- une chambre de refroidissement pour la circulation de liquide de refroidissement délimitée par une périphérie externe dudit anneau tubulaire et une périphérie interne dudit palier,
- ledit palier comportant une entrée et une sortie de liquide de refroidissement,
caractérisée en ce que ladite machine électrique tournante comporte une paroi de séparation pour séparer ladite chambre de refroidissement s'étendant entre ladite entrée et ladite sortie de liquide de refroidissement, de sorte que le liquide de refroidissement circule depuis ladite entrée vers ladite sortie de liquide de refroidissement, ladite paroi de séparation étant rapportée par rapport audit anneau tubulaire et comportant à ses extrémités des organes de fixation pour maintenir ladite paroi de séparation sur ledit anneau tubulaire.
L'invention permet ainsi d'éviter que l'anneau soit déformé dans la zone frettée par la paroi de séparation lors de sa fixation. L'invention garantit ainsi une bonne surface de contact entre la périphérie externe du corps de stator et la périphérie interne de l'anneau lors du frettage.
Selon une réalisation, le stator comporte un paquet de tôles.
Selon une réalisation, ladite paroi de séparation s'étend de façon rectiligne. Selon une réalisation, ladite paroi de séparation est inclinée par rapport à un axe dudit anneau tubulaire.
Cette inclinaison de la paroi permet de faciliter la diffusion ou la récupération du liquide dans la chambre. Selon une réalisation, l'entrée et la sortie de liquide de refroidissement sont positionnées au niveau d'une unique des extrémités axiales de la paroi de séparation pour faciliter la diffusion ou la récupération du liquide dans la chambre.
Selon une réalisation, l'entrée de liquide de refroidissement est positionnée au niveau d'une des extrémités axiales de la paroi de séparation et la sortie de liquide de refroidissement est positionnée au niveau de l'autre des extrémités axiales de la paroi de séparation pour faciliter la diffusion ou la récupération du liquide dans la chambre.
Selon une réalisation, ladite paroi de séparation présente une forme courbe. Selon une réalisation, la machine électrique tournante comporte une unique paroi de séparation pour séparer ladite chambre de refroidissement s'étendant entre ladite entrée et ladite sortie de liquide de refroidissement.
Selon une réalisation, la paroi s'étend axialement d'un côté axial de l'anneau tubulaire à l'autre côté axial de l'anneau tubulaire. Selon une réalisation, ladite paroi de séparation comporte un évidement central agencé pour former un espace entre ladite entrée et ladite sortie de liquide de refroidissement, de sorte à être isolé du liquide de refroidissement lorsque le liquide de refroidissement circule dans ladite chambre de refroidissement. Selon une réalisation, ladite paroi de séparation présente une forme de spirale enroulée autour dudit anneau tubulaire.
Selon une réalisation, ladite paroi de séparation présente une section de forme rectangulaire. Selon une réalisation, ledit anneau tubulaire comporte deux gorges annulaires positionnées chacune à une extrémité axiale dudit anneau tubulaire, chaque gorge annulaire étant ménagée dans un rebord par rapport à une face externe dudit anneau tubulaire, lesdites gorges annulaires étant agencées pour recevoir un joint d'étanchéité pour assurer l'étanchéité de ladite chambre de refroidissement.
Selon une réalisation, lesdits organes de fixation comportent des pattes de fixation soudées sur un rebord d'une gorge annulaire.
Selon une réalisation, à chaque extrémité de ladite paroi de séparation, lesdites pattes de fixation s'étendent de part et d'autre de ladite paroi de séparation.
Selon une réalisation, ladite paroi de séparation et lesdits organes de fixation sont réalisés en métal.
Selon une réalisation, lesdits organes de fixation forment un collier ouvert et déformable élastiquement pour pouvoir s'encliqueter sur une périphérie externe dudit anneau tubulaire.
Selon une réalisation, ladite machine électrique tournante comporte un dispositif de retenue en rotation de ladite paroi de séparation.
Selon une réalisation, ladite paroi de séparation est réalisée en matière plastique.
Selon une réalisation, ledit dispositif de retenue en rotation comporte des bossages ménagés du côté d'une face externe dudit anneau tubulaire.
Selon une réalisation, lesdits bossages sont positionnés de chaque côté de ladite paroi de séparation. Selon une réalisation, lesdits bossages sont positionnés dans ledit évidement central de ladite paroi de séparation.
Selon une réalisation, ladite paroi de séparation est réalisée en métal. Selon une réalisation, ledit dispositif de retenue en rotation comporte des soudures réalisées entre un organe de fixation et un rebord correspondant de ladite gorge.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l'examen des figures qui l'accompagnent. Ces figures ne sont données qu'à titre illustratif mais nullement limitatif de l'invention.
La figure 1 montre une vue en perspective du stator et du palier d'une machine électrique tournante selon l'invention;
La figure 2 est une vue en perspective d'une machine électrique tournante selon l'invention montrant par transparence une paroi de séparation de la chambre de refroidissement;
La figure 3 est une vue en coupe schématique partielle d'une machine électrique tournante selon l'invention illustrant la configuration de la chambre de refroidissement; La figure 4 est une vue en perspective de l'anneau tubulaire et d'une paroi de séparation de la chambre de refroidissement présentant une forme courbe;
Les figures 5a à 5d sont des vues en perspective illustrant des variantes de réalisation de la paroi de séparation de la chambre de refroidissement;
Les figures 6a et 6b sont des vues en perspective illustrant des dispositifs de retenue en rotation d'une paroi de séparation de la chambre de refroidissement selon l'invention.
Les éléments identiques, similaires ou analogues conservent la même référence d'une figure à l'autre.
La figure 1 montre une machine électrique tournante 10 comportant un stator 1 1 porté par un palier 12. Le stator 1 1 comporte un corps 13 constitué par un empilage de tôles minces formant une couronne, dont la face intérieure est pourvue de dents 16 délimitant deux à deux des encoches ouvertes vers l'intérieur du corps 13 de stator 1 1 . Dans l'exemple représenté, le bobinage 19 du stator 1 1 est de type concentrique formé par plusieurs bobines 20 préformées montées chacune autour d'une dent 16 du stator 1 1 par l'intermédiaire d'un isolant de bobine. En variante, le bobinage 19 pourra être réalisé à partir d'enroulements traversant les encoches du corps de stator 13 et formant des chignons faisant saillie de part et d'autre du corps 13. Les enroulements de phase pourront être obtenus par exemple à partir d'un fil continu recouvert d'émail ou à partir d'éléments conducteurs en forme d'épingles reliées entre elles par soudage. Plus précisément, comme cela est illustré par la figure 2, le palier 12 comporte une paroi centrale 23 ayant une forme annulaire d'orientation axiale et deux parois d'extrémité transversales 24 ayant une orientation sensiblement radiale par rapport à l'axe X de la machine. Chacune des parois d'extrémité 24 est munie en son centre d'un roulement pour le montage à rotation d'une extrémité de l'arbre du rotor (non représenté).
Le palier 12 pourra être réalisé en deux parties avec une première partie en forme de cuvette comportant la paroi centrale 23 et une des parois d'extrémité 24. Cette première partie est assemblée avec une deuxième partie constituée de l'autre paroi d'extrémité 24. En variante, la paroi centrale 23 et les parois d'extrémité 24 constituent des parties distinctes qui sont assemblées entre elles par exemple au moyen de tirants d'assemblage. Le palier 12 pourra par exemple être réalisé dans un matériau moulable bon conducteur thermique, tel que de l'aluminium.
Comme on peut le voir clairement sur la figure 3, le corps de stator 13 est monté fretté dans un anneau 27 de forme tubulaire. Une chambre de refroidissement 28 pour la circulation de liquide de refroidissement est délimitée par une périphérie externe de l'anneau tubulaire 27 et une périphérie interne de la paroi centrale 23 du palier 12. La périphérie externe du corps de stator 13 est ainsi en contact avec la périphérie interne de la paroi centrale 23 de l'anneau 27, afin de faciliter l'évacuation de la chaleur vers la chambre de refroidissement 28.
L'anneau 27 comporte deux gorges annulaires 31 positionnées chacune à une extrémité axiale de l'anneau 27. Plus précisément, chaque gorge 31 est ménagée dans un rebord 34 par rapport à la face externe de l'anneau 27. Chaque gorge 31 est agencée pour recevoir un joint d'étanchéité 35 pour assurer l'étanchéité de la chambre 28.
L'une des gorges 31 peut présenter un diamètre inférieur à l'autre gorge 31 de sorte à faciliter l'insertion de l'anneau tubulaire 27 dans le palier 12.
Le palier 12 comporte en outre une entrée 38 et une sortie 39 de liquide de refroidissement visibles sur la figure 2. Une paroi de séparation 42 permet de séparer la chambre de refroidissement 28 s'étendant entre l'entrée 38 et la sortie 39 de liquide de refroidissement, de sorte que le liquide de refroidissement circule, suivant les flèches F1 , de l'entrée 38 vers la sortie 39 de liquide de refroidissement afin d'évacuer la chaleur générée par le bobinage 19 du stator 1 1 .
La paroi de séparation 42 est rapportée par rapport à l'anneau 27 et comporte à ses extrémités des organes de fixation 43 pour maintenir la paroi de séparation 42 sur l'anneau 27.
Dans l'exemple de réalisation de la figure 2, la paroi de séparation 42 s'étend de façon rectiligne entre les deux rebords d'extrémité 34 de l'anneau 27. La paroi de séparation 42 pourra s'étendre parallèlement à l'axe Y de l'anneau 27 qui est confondu avec l'axe X lorsque l'anneau 27 est monté à l'intérieure de la machine électrique tournante 10.
Alternativement, comme cela est représenté sur la figure 4, la paroi de séparation 42 pourra présenter une forme courbe, par exemple en forme de S allongé. La paroi 42 présente ainsi deux portions d'extrémité 46 sensiblement rectilignes reliées entre elles par une portion courbe 47 ayant un point d'inflexion suivant lequel la courbure de la paroi 42 change de direction.
En outre, la paroi de séparation 42 comporte des pattes de fixation 50 formant les organes de fixation 43. Ces pattes 50 sont soudées à leur extrémité libre sur un rebord 34 d'une gorge 31 suivant des zones de soudure référencées 51 . A chaque extrémité de la paroi de séparation 42, les pattes 50 s'étendent de part et d'autre de la paroi de séparation 42. Les pattes 50 s'étendent en outre suivant une portion du pourtour circonférentiel de l'anneau 27. La paroi de séparation 42 et les pattes de fixation 50 sont réalisées de préférence en métal.
Avantageusement, la paroi de séparation 42 pourra présenter une section de forme rectangulaire avec un plus grand côté du rectangle en appui contre la périphérie externe de l'anneau 27. Cela permet de maximiser la surface de contact entre la paroi de séparation 42 et la périphérie externe de l'anneau 27 pour améliorer l'étanchéité de l'ensemble.
Dans les modes de réalisation des figures 5a à 5d, les organes de fixation 43 forment chacun un collier 54 ouvert et déformable élastiquement pour pouvoir s'encliqueter sur la périphérie externe de l'anneau 27. A cet effet, le collier 54 présente, à l'état non contraint, un diamètre interne légèrement plus petit que le diamètre externe de l'anneau 27. Dans ces modes de réalisation, la paroi de séparation 42 intégrant les colliers ouverts 54 à chacune de ses extrémités axiales pourra être réalisée dans un matériau à base de métal ou de plastique afin de lui conférer une certaine élasticité.
La paroi de séparation 42 pourra être inclinée par rapport à l'axe Y de l'anneau 27, tel que cela est montré sur la figure 5a. De préférence, l'entrée 38 et la sortie 39 de liquide de refroidissement sont positionnées au niveau des angles que forment la portion centrale de la paroi 42 avec le collier 54 pour faciliter la diffusion ou la récupération du liquide dans la chambre.
Dans le mode de réalisation de la figure 5b, la paroi de séparation 42 comporte un évidement central 57 agencé pour former un espace entre l'entrée 38 et la sortie 39, de sorte à être isolé du liquide de refroidissement lorsque celui-ci circule dans la chambre de refroidissement 28.
Dans un mode de réalisation de la figure 5b, l'entrée 38 et la sortie 39 sont disposées chacune à une extrémité axiale de l'anneau 27.
En variante, l'entrée 38 et la sortie 39 peuvent être disposées à la même extrémité axiale de l'anneau 27. Dans le mode de réalisation de la figure 5c, la paroi de séparation 42 présente la forme courbe de la figure 4 et est munie d'extrémités 46 inclinées par rapport à l'axe Y de l'anneau 27. Les organes de fixation 43 situés aux extrémités de la paroi 42 sont formés par des colliers ouverts 54.
Dans le mode de réalisation de la figure 5d, la paroi de séparation 42 présente une forme de spirale enroulée autour de l'anneau 27. Le liquide de refroidissement effectue dans cette configuration un tour complet de l'anneau 27 avant d'être évacué via la sortie 39.
Avantageusement, la paroi de séparation 42 peut être agencée pour permettre au liquide de refroidissement d'effectuer un nombre prédéterminé de tour complet dans l'anneau 27 avant d'être évacué via la sortie 39. Afin de maintenir en position la paroi 42 encliquetée sur l'anneau tubulaire 27, il est possible de prévoir un dispositif de retenue en rotation 60 de la paroi de séparation 42, tel que cela est illustré par les figures 6a et 6b. Dans le cas où la paroi de séparation 42 est réalisée en matière plastique, le dispositif de retenue en rotation 60 comporte des bossages 61 ménagés du côté d'une face externe de l'anneau 27. Comme cela est montré sur la figure 6a, les bossages 61 sont positionnés dans l'évidement 57 de la paroi de séparation 42. En variante, les bossages 61 pourront être positionnés de chaque côté d'une paroi de séparation 42 dépourvue d'évidement.
Dans le cas où la paroi de séparation 42 est réalisée en métal, le dispositif de retenue en rotation 60 comporte des soudures 62 réalisées entre un organe de fixation 43 et le rebord 34 de la gorge 31 . Cela est illustré par la figure 6b.
Il est à noter que le rotor de la machine, non représenté sur les figures, pourra comporter un corps formé par un empilage de feuilles de tôles maintenues sous forme de paquet au moyen d'un système de fixation adapté. Le rotor comporte des pôles formés par exemple par des aimants permanents logés dans des cavités ménagées dans la masse magnétique du rotor. Alternativement, dans une architecture dite à pôles "saillants", les pôles sont formés par des bobines enroulées autour de bras du rotor. Bien entendu, la description qui précède a été donnée à titre d'exemple uniquement et ne limite pas le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les différents éléments par tous autres équivalents.
En outre, les différentes caractéristiques, variantes et/ou formes de réalisation de la présente invention peuvent être associées les unes avec les autres selon diverses combinaisons, dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Machine électrique tournante (10) comportant:
- un palier (12),
- un stator (1 1 ) comportant un corps de stator (13),
- un anneau tubulaire (27), ledit corps de stator (13) étant monté fretté dans ledit anneau tubulaire (27),
- une chambre de refroidissement (28) pour la circulation de liquide de refroidissement délimitée par une périphérie externe dudit anneau tubulaire (27) et une périphérie interne dudit palier (12),
- ledit palier (12) comportant une entrée (38) et une sortie (39) de liquide de refroidissement,
caractérisée en ce que ladite machine électrique tournante (10) comporte une paroi de séparation (42) pour séparer ladite chambre de refroidissement (28) s'étendant entre ladite entrée (38) et ladite sortie (39) de liquide de refroidissement, de sorte que le liquide de refroidissement circule depuis ladite entrée (38) vers ladite sortie (39) de liquide de refroidissement, ladite paroi de séparation (42) étant rapportée par rapport audit anneau tubulaire (27) et comportant à ses extrémités des organes de fixation (43) pour maintenir ladite paroi de séparation (42) sur ledit anneau tubulaire (27).
2. Machine électrique tournante selon la revendication 1 , caractérisée en ce que ladite paroi de séparation (42) s'étend de façon rectiligne.
3. Machine électrique tournante selon la revendication 2, caractérisée en ce que ladite paroi de séparation (42) est inclinée par rapport à un axe (Y) dudit anneau tubulaire (27).
4. Machine électrique tournante selon la revendication 1 , caractérisée en ce que ladite paroi de séparation (42) présente une forme courbe.
5. Machine électrique tournante selon la revendication 1 , caractérisée en ce que ladite paroi de séparation (42) comporte un évidement central (57) agencé pour former un espace entre ladite entrée (38) et ladite sortie (39) de liquide de refroidissement, de sorte à être isolé du liquide de refroidissement lorsque le liquide de refroidissement circule dans ladite chambre de refroidissement (28).
6. Machine électrique tournante selon la revendication 1 , caractérisée en ce que ladite paroi de séparation (42) présente une forme de spirale enroulée autour dudit anneau tubulaire (27).
7. Machine électrique tournante selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que ladite paroi de séparation (42) présente une section de forme rectangulaire.
8. Machine électrique tournante selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que ledit anneau tubulaire (27) comporte deux gorges annulaires (31 ) positionnées chacune à une extrémité axiale dudit anneau tubulaire (27), chaque gorge annulaire (31 ) étant ménagée dans un rebord (34) par rapport à une face externe dudit anneau tubulaire (27), lesdites gorges annulaires (31 ) étant agencées pour recevoir un joint d'étanchéité (35) pour assurer l'étanchéité de ladite chambre de refroidissement (28).
9. Machine électrique tournante selon la revendication 8, caractérisée en ce que lesdits organes de fixation (43) comportent des pattes de fixation (50) soudées sur un rebord (34) d'une gorge annulaire (31 ).
10. Machine électrique tournante selon la revendication 9, caractérisée en ce que, à chaque extrémité de ladite paroi de séparation
(42), lesdites pattes de fixation (50) s'étendent de part et d'autre de ladite paroi de séparation (42).
1 1 . Machine électrique tournante selon la revendication 9 ou 10, caractérisée en ce que ladite paroi de séparation (42) et lesdits organes de fixation (43) sont réalisés en métal.
12. Machine électrique tournante selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que lesdits organes de fixation (43) forment un collier (54) ouvert et déformable élastiquement pour pouvoir s'encliqueter sur une périphérie externe dudit anneau tubulaire (27).
Machine électrique tournante selon la revendication caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif de retenue en rotation (60) de ladite paroi de séparation (42).
14. Machine électrique tournante selon la revendication 12 ou 13, caractérisée en ce que ladite paroi de séparation (42) est réalisée en matière plastique.
15. Machine électrique tournante selon les revendications 13 et 14, caractérisée en ce que ledit dispositif de retenue en rotation (60) comporte des bossages (61 ) ménagés du côté d'une face externe dudit anneau tubulaire (27).
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3051297B1 (fr) * 2016-05-13 2018-04-20 Valeo Equipements Electriques Moteur Machine electrique tournante a refroidissement optimise
FR3075507B1 (fr) * 2017-12-15 2020-11-20 Valeo Equip Electr Moteur Machine electrique tournante refroidie par un fluide caloporteur
CN109959203A (zh) * 2017-12-26 2019-07-02 舍弗勒技术股份两合公司 用于冷却装置的阻隔件和冷却装置
DE102018109795A1 (de) * 2018-04-24 2019-10-24 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Elektrische Maschine
FR3105649B1 (fr) * 2019-12-19 2021-11-26 Valeo Equip Electr Moteur Machine électrique tournante refroidie
US11689076B2 (en) * 2020-11-17 2023-06-27 Garrett Transportation I Inc Motor cooling system for e-boosting device

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE367465B (fr) * 1965-04-30 1974-05-27 Stenberg Flygt Ab
JPS637962A (ja) 1986-06-27 1988-01-13 ジ−メンス・アクチエンゲゼルシヤフト 文書処理装置に対する任意な装置固有の復帰改行記号列の検出方法
JPS637962U (fr) * 1986-07-02 1988-01-19
JPH027849A (ja) * 1988-06-27 1990-01-11 Mitsubishi Electric Corp 電動機
JP3077490B2 (ja) * 1993-12-28 2000-08-14 株式会社荏原製作所 ポンプ組立体
CN2742659Y (zh) * 2004-11-12 2005-11-23 西北工业大学 一种带双螺旋冷却油路的电机定子壳体
WO2006106086A1 (fr) * 2005-04-07 2006-10-12 Siemens Aktiengesellschaft Machine electrique a enveloppe de refroidissement par liquide
DE102007009394A1 (de) * 2007-02-21 2008-08-28 Alfred Kärcher Gmbh & Co. Kg Motorpumpeneinheit
JP2008301646A (ja) * 2007-06-01 2008-12-11 Aichi Electric Co Ltd モータ冷却装置
DE102009010461A1 (de) * 2009-02-13 2010-08-19 Alfred Kärcher Gmbh & Co. Kg Motorpumpeneinheit
DE102009001387A1 (de) * 2009-03-06 2010-09-09 Robert Bosch Gmbh Elektromaschine
JP5274613B2 (ja) * 2011-04-21 2013-08-28 三菱電機株式会社 外被冷却形回転電機およびそれに用いられるケーシング
CN202076876U (zh) 2011-05-16 2011-12-14 张金锋 液冷式马达及其外壳
JP2013141334A (ja) * 2011-12-28 2013-07-18 Denso Corp 回転電機
KR101927216B1 (ko) * 2012-06-22 2018-12-10 엘지이노텍 주식회사 모터
JP6084421B2 (ja) * 2012-10-03 2017-02-22 株式会社Ｓｃｈａｆｔ 水冷モータ構造および水冷用ハウジング
CN103023219B (zh) * 2012-12-14 2015-05-13 上海亿力电器有限公司 水冷电机
US9450468B2 (en) * 2013-03-14 2016-09-20 Remy Technologies, Llc L-shaped sheet metal cooling jacket with baffles and integrated power electronics
DE102013219876A1 (de) * 2013-10-01 2015-04-23 Robert Bosch Gmbh Kühlelement zum Kühlen einer elektrischen Maschine und Verfahren zum Herstellen des Kühlelements
DE102013219872A1 (de) * 2013-10-01 2015-04-16 Robert Bosch Gmbh Kühlelement zum Kühlen einer elektrischen Maschine und Verfahren zum Herstellen des Kühlelements
CN204304705U (zh) * 2014-12-31 2015-04-29 浙江千里马电机有限公司 一种电机的散热装置
WO2016174711A1 (fr) * 2015-04-27 2016-11-03 三菱電機株式会社 Machine électrique tournante
DE102015218620A1 (de) * 2015-09-28 2017-03-30 Robert Bosch Gmbh Gehäuse für eine elektrische Maschine
FR3051297B1 (fr) * 2016-05-13 2018-04-20 Valeo Equipements Electriques Moteur Machine electrique tournante a refroidissement optimise

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