EP4101057A1 - Chambre de refroidissement pour machine électrique tournante - Google Patents

Chambre de refroidissement pour machine électrique tournante

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Publication number
EP4101057A1
EP4101057A1 EP21700311.0A EP21700311A EP4101057A1 EP 4101057 A1 EP4101057 A1 EP 4101057A1 EP 21700311 A EP21700311 A EP 21700311A EP 4101057 A1 EP4101057 A1 EP 4101057A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
relief
wall
cooling chamber
machine according
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.)
Pending
Application number
EP21700311.0A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Alexis Rivals
Jean-Claude LABROSSE
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 EP4101057A1 publication Critical patent/EP4101057A1/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
    • 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
    • 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
    • H02K9/197—Arrangements for cooling or ventilating for machines with closed casing and closed-circuit cooling using a liquid cooling medium, e.g. oil in which the rotor or stator space is fluid-tight, e.g. to provide for different cooling media for rotor and stator

Definitions

  • the present invention relates to a cooling chamber for a rotating electrical machine, as well as to a rotating electrical machine comprising such a cooling chamber.
  • the electric machine is for example an alternator or an alternator-starter supplied by a nominal voltage of 12V or 48V, or even more, or an electric motor.
  • This electric machine can be integrated into a vehicle with hybrid or purely electric propulsion, for example an automobile.
  • This type of rotating electrical machine can be cooled by convection by means of fans mounted on the rotor and allowing an air flow to circulate, in particular through the stator.
  • This type of cooling is particularly effective when the machine is running at high speed. This is because the faster the rotor turns, the more air the fan can stir. However, this type of cooling may not be sufficient when the machine is operating at low rotational speed. In addition, air cooling is limited by the size of the fan which must fit into a small footprint.
  • the invention aims to meet this need and it achieves this, in one of its aspects, using a rotating electrical machine, comprising:
  • a cooling chamber disposed radially around the stator and delimited between a radially inner wall and a radially outer wall, of the liquid circulating in this chamber between a liquid inlet in the chamber and a liquid outlet in the chamber, this liquid inlet and this liquid outlet being angularly offset with respect to the axis of rotation of the rotor, at least one of the radial wall ement interior and of the radially exterior wall bearing at least one relief projecting radially in the cooling chamber in the direction of the other of the radially interior wall and of the radially exterior wall, without reaching this other wall.
  • the radial projection defined by the wall corresponds to a local reduction in the radial dimension of the cooling chamber.
  • the relief carried by one wall does not extend into the chamber to the other wall, so that this relief does not establish a seal. It is thus not necessary to ensure that the dimension chains of the parts making this chamber will be able to obtain this seal. Furthermore, it may prove advantageous to permanently provide a pressure drop between the liquid inlet and the liquid outlet via the leak existing in the chamber at the level of the relief.
  • Rotor axis refers to the axis of rotation of the rotating electrical machine.
  • the relief can be made in one piece with the wall bearing said relief and partly delimiting the chamber.
  • This wall and this relief are for example made by molding.
  • the wall bearing the relief belongs, for example, to one of the bearings of the electrical machine, in which case the relief angle of the relief may be the same as that of the bearing.
  • the relief may have a crenellated shape in a plane perpendicular to the axis of rotation.
  • the two end edges angularly speaking of this relief can thus be parallel. Alternatively, these two end edges are not parallel.
  • the angular dimension of the relief, measured from the axis of rotation of the machine between its two end edges angularly speaking, can be between 0 ° and 180 °.
  • Each of the radially inner wall of the chamber and of the radially outer wall of the chamber may be cylindrical over all or part of its angular periphery.
  • the cooling chamber may or may not maintain a constant radial dimension over its entire angular periphery.
  • the cooling chamber can be sealed at each of its axial ends by a seal.
  • the radially inner wall of the chamber may bear at least one first relief projecting radially in the cooling chamber in the direction of the radially outer wall without reaching this radially outer wall, and the radially outer wall of the chamber may bear at least a second relief projecting radially in the cooling chamber in the direction of the radially inner wall without reaching this radially inner wall.
  • first and second reliefs the latter can be arranged so that one encounters an alternation of first relief (s) and second relief (s) when one is standing. angularly moves in the cooling chamber. In other words, there is a path when one moves angularly in the cooling chamber according to which one does not meet consecutively two reliefs of the same type, that is to say two first reliefs or two second reliefs.
  • the overall number of reliefs may depend on the angle between the liquid inlet and the liquid outlet in the cooling chamber, this angle being measured from the axis of rotation. The more this angle increases, the more this overall number can increase. This angle can take any value between 180 ° and 360 °, for example a value between 270 ° and 360 °, for example a value between 270 ° and 350 °.
  • Alternating a first relief with a second relief can provide a baffle for the liquid seeking to circulate in the cooling chamber between the liquid inlet and the liquid outlet. This baffle determines the leakage rate through the reliefs.
  • the leakage rate may be less than 25%, in particular 10%, in particular less than 5%, in particular less than 1%, of the liquid flow rate at the level of the liquid inlet in the cooling chamber.
  • first (s) and second (s) reliefs can be chosen to act on the distribution of the liquid in the cooling chamber around the periphery of the stator between:
  • All of the aforementioned reliefs can be exclusively located in the same fraction of the cooling chamber defined between the liquid inlet and the liquid outlet.
  • the liquid entering the chamber through the liquid inlet can reach the liquid outlet: either by paths crossing all the reliefs, or by paths not crossing any.
  • the number of first reliefs may be equal to the number of second reliefs, being in particular equal to one or two, or more. As a variant, the number of first reliefs may not be equal to the number of second reliefs, being greater or less than the number of second reliefs.
  • a first, respectively second, relief can for example be associated with two second, respectively first, reliefs.
  • Each first relief can have the same radial dimension as each second relief.
  • each first relief may have a radial dimension greater than the radial dimension of each second relief, or the reverse.
  • the radial dimension of a first relief and the radial dimension of a second relief directly adjacent angularly speaking can be chosen so that this first and this second relief overlap radially over at least 20% of the radial dimension of the chamber cooling.
  • Each first relief can have the same angular dimension as each second relief.
  • each second relief may have an angular dimension greater than the angular dimension of each first relief, or the reverse.
  • each first relief has a radial dimension greater than the radial dimension of each second relief, and each first relief has an angular dimension less than the angular dimension of each second relief.
  • all of these first reliefs may or may not have the same shape between them.
  • all of these second reliefs may or may not have the same shape between them.
  • each relief may extend over at least 60% of the axial dimension of the cooling chamber, in particular 90%.
  • Each relief extends, for example, over at most 99% of the axial dimension of the cooling chamber, and in particular over at least 90% of this axial dimension.
  • One or more axial ends of the chamber may be devoid of relief, making it easier for this end to cooperate with a seal.
  • Each relief does not necessarily extend over the entire height of the cooling chamber.
  • the rotating electrical machine is for example a synchronous machine, for example a three-phase synchronous machine or a synchronous machine whose electric stator winding defines a double three-phase system.
  • the electric stator winding is for example formed by wires or by conductive bars connected to each other.
  • the rotor can be a claw rotor. As a variant or in addition, it can be a rotor with permanent magnets.
  • This rotor then comprises a first and a second nested pole wheel, the first pole wheel defining a series of claws of generally trapezoidal shape, each claw extending axially towards the second pole wheel, the second pole wheel defining a series of generally trapezoidal shaped claws, each claw extending axially towards the first pole wheel.
  • a permanent magnet can be received between two consecutive claws circumferentially speaking for the rotor.
  • the rotor may be other than a claw rotor, comprising for example a pack of sheets or being a cage rotor.
  • the rotor can include any number of pole pairs, for example six or eight pole pairs.
  • the rotating electric machine may have a rated electric power of 4 kW, 8 kW, 15 kW, 25 kW or more.
  • This rotating electric machine can be supplied electrically from an electric energy storage unit via an inverter / rectifier, this inverter / rectifier making it possible, depending on whether the electric machine operates as a motor or as a generator, to charge an on-board network of the vehicle or to be electrically supplied from this network.
  • the nominal voltage of the electrical energy storage unit can be 12 V, 48 V or some other value, for example another value greater than 300 V.
  • the rotating electric machine can also include a pulley or any other means of connection to the rest of the vehicle's powertrain, such as a gear.
  • the electric machine is for example connected, in particular via a belt, to the crankshaft of the heat engine of the vehicle.
  • the electric machine is connected to other locations of the powertrain, for example to the input of the gearbox from the point of view of the torque passing through to the wheels of the vehicle, at the output of the gearbox at the point view of the torque passing through the wheels of the vehicle, at the level of the gearbox from the point of view of the torque passing through the wheels of the vehicle, or even on the front axle or the rear axle of this powertrain.
  • the rotating electric machine is not necessarily a synchronous machine, it can be an asynchronous machine.
  • the liquid can be water or any other coolant, for example that used to cool the heat engine of the vehicle when the vehicle is a hybrid vehicle.
  • the cooling chamber can only cool the rotating electrical machine, without also cooling the inverter / rectifier associated with the electrical machine.
  • This inverter / rectifier can be cooled otherwise, for example by another liquid or by air.
  • the room of cooling may be in fluid communication with another cooling chamber making it possible to cool the inverter / rectifier.
  • These two cooling chambers can be traversed by the same liquid.
  • This other cooling chamber can be a channel integrated in the heat sink on which the electronic components of the inverter / rectifier are mounted.
  • This channel integrated in the heat sink can be produced by molding or extrusion of material after production of the heat sink.
  • This further cooling chamber may have a substantially circular or U-shaped shape, when viewed along the axis of rotation.
  • the radially inner wall of the chamber may belong to an axial skirt of a first bearing, this first bearing also comprising a transverse wall extending radially.
  • the radially outer wall of the chamber may belong to an axial skirt of a second bearing, this second bearing also comprising a transverse wall extending radially.
  • These two transverse walls can axially delimit the housing in which the stator and the rotor of the electric machine are received.
  • Each of these bearings can carry a bearing for the rotational mounting of the shaft of the rotating electrical machine. This is, for example, a ball bearing or a cage bearing.
  • the aforementioned heat sink can be mounted on one of the aforementioned transverse walls.
  • FIG. 1 shows schematically and in axial section an example of a rotating electrical machine to which the invention can be applied
  • FIG. 2 shows a cooling chamber of the machine of Figure 1 according to the prior art
  • FIG. 3 shows in detail the reliefs projecting into the cooling chamber of a rotating electrical machine similar to that of Figure 1, according to an exemplary implementation of the invention.
  • FIG. 1 shows a polyphase rotary electrical machine 10, in particular for a motor vehicle, to which the invention can be applied.
  • This rotating electric machine can form an alternator or an alternator-starter of the vehicle or an electric motor of the vehicle.
  • This rotary electrical machine can be supplied via power electronics 24 comprising an inverter / rectifier by a battery whose nominal voltage is 12 V or 48 V or of a value greater than 300 V, for example.
  • the rotary electrical machine 10 comprises a casing 11. Inside this casing 11, 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 rotary electric machine 10 comprises a casing 11. Rotational movement of the rotor 12 takes place around an X axis.
  • the housing 11 has a front bearing 16 and a rear bearing 17 which are assembled together. These bearings 16, 17 are of hollow shape and each carry a respective ball bearing 18, 19 centrally for the rotational mounting of the shaft 13.
  • the housing 11 comprises fixing means, not shown, allowing mounting the rotary electric machine 10 in the vehicle.
  • a pulley is fixed to a front end 14 of the shaft 13, at the level of the front bearing 16, for example using a nut resting 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.
  • the upper and lower denominations as well as above / below or even front / rear refer to the pulley.
  • 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 here carries 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 the power electronics 24 already mentioned. .
  • the power electronics 24 also include an inverter / rectifier connected on the one hand to the phases of the stator and on the other hand to the on-board network of the vehicle.
  • the inverter / rectifier comprises switches such as transistors as well as other electronic components, and these electronic components 11 are cooled via a heat sink 23.
  • the power electronics 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 bearing 17 by means of fixing devices which are for example screws or tie rods.
  • rotor 12 is a claw rotor. It comprises two pole wheels 31. Each pole wheel 31 is formed by 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 electrical winding on this hub.
  • the slip rings 21 belonging to the collector are connected by wire connections to said coil 35.
  • the rotor 12 may also include permanent magnets 20 interposed between two adjacent claws 33. In the section of FIG. 1, the claws are only partially shown in the profile of the magnets 20.
  • the invention is not, however, limited to a claw rotor, the rotor possibly being formed using a bundle of sheets, for example being a rotor with permanent magnets.
  • the stator 15 comprises a body 27 in the form of a bundle of sheets provided with notches, for example of the semi-closed or open type, equipped with insulating notches for mounting an electrical winding. 28.
  • This coil 28 passes through the notches of the body 27 and form a front chignon 29 and a rear chignon 30 on either side of the body of the stator.
  • the coil 28 is connected, for example, in star or in delta.
  • the coil 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 the phases, the buns.
  • the coil 28 is electrically connected to the aforementioned power electronics 24.
  • the machine 10 also comprises convection cooling means to further improve the cooling of the stator and that of the rotor.
  • the rotor has a single fan 25 and the bearings 16, 17 each have substantially lateral openings for the passage of the air generated by the rotation of the fan.
  • the machine can include two fans each mounted at one end of the rotor.
  • the rotating electrical machine 10 is cooled mainly by means of a cooling circuit 37 allowing a liquid to flow inside the machine.
  • the liquid is in this case coolant also used to cool the heat engine.
  • any other liquid can be used, for example water.
  • the cooling circuit 37 of the example considered will now be described. This cooling circuit successively cools the power electronics 24 and the rotating electrical machine 10.
  • the invention is not limited thereto, however, separate circuits can be provided, for the power electronics 24 on the one hand and for the rotating electric machine 10 on the other hand.
  • the circuit 37 comprises an inlet made in the heat sink 23 and opening into a cooling chamber 39 of the power electronics 24. Once the liquid has circulated in this chamber 39, the liquid s' flows towards a cooling chamber 40 of the rotary electrical machine 10 which it gains via a liquid inlet 61 and which it leaves via a liquid outlet 62.
  • the liquid outlet 62 is connected to an outlet of the cooling circuit.
  • This liquid inlet 61 and this liquid outlet 62 are angularly offset.
  • This cooling chamber 40 is here delimited by the front bearing 16 and the rear bearing 17.
  • the cooling chamber 39 of the power electronics 24 can be integrated into the heat sink 23, that is to say that this chamber 39 can be produced during molding or molding. machining of said heat sink to define a hollow volume inside thereof.
  • the junction between the cooling chamber 39 and the cooling chamber 40 can be effected by means of a channel comprising several portions successively referenced 63, 64 and 65 in Figure 1.
  • the cooling chamber 40 may be formed in the housing 11.
  • the front bearing 16 comprises a transverse wall provided at its center with a projecting nose having an internal periphery carrying the front bearing. 18 and delimiting an opening for the passage of the shaft 13.
  • the front bearing 16 further comprises a skirt 47 projecting from an outer periphery of the transverse wall.
  • the skirt 47 has an annular shape of axial orientation extending towards the rear bearing 17.
  • the rear bearing 17 comprises a transverse wall provided at its center with the housing for receiving the rear bearing 19.
  • the rear bearing 17 also comprises a skirt 50 coming from the outer periphery of the transverse wall. This skirt 50 has an annular shape of axial orientation.
  • the stator body 27 is for example mounted shrunk inside the front bearing 16 so as to establish intimate contact between the outer periphery of the stator body and the inner periphery of the skirt 47 of the front bearing 16.
  • the stator is first mounted in the front bearing 16 then the rear bearing 17 is assembled on the front bearing 16 by means of an assembly device 26, in particular screws or tie rods.
  • skirts are directed axially towards one another and fit into one another, such that the outer periphery 70 of the skirt 47 of the front flange 16 and the inner periphery 71 of the skirt 50 of the rear flange 17 delimit the chamber 40.
  • the skirt 47 thus defines the radially inner wall 70 of the chamber 40 and the skirt 50 defines the radially outer wall 71 of the chamber 40.
  • Each of these walls 70 and 71 is here cylindrical all around of the X axis, so that the chamber 40 is in this example in the form of an annular space whose axis is the X axis.
  • This chamber 40 here surrounds the stator 15.
  • the chamber 40 may include, at its axial ends, seals 57. These are for example O-rings.
  • the cooling chamber 40 comprises a wall 60 making it possible to seal off the liquid inlet 61 from the liquid outlet 62 of said chamber.
  • This wall 60 projects radially into the chamber 40 so as to close the latter.
  • a plurality of reliefs projecting radially into the cooling chamber 40 without closing the latter is present. These reliefs are here produced in a single piece by molding with the wall 70, 71 carrying them. Each relief causes a local reduction in the radial dimension of the cooling chamber 40.
  • a first relief 73 projects radially into the cooling chamber 40 from the radially inner wall 70 in the direction of the radially outer wall 71 without reaching this radially outer wall 71.
  • a second relief 74 is present, and this second relief 74 is carried by the radially outer wall 71 of the chamber 40 and this second relief 74 projects radially into the cooling chamber 40 in the direction of the radially inner wall 70 without reaching this radially inner wall 70.
  • These reliefs 73 and 74 are here arranged in the angular portion of the channel disposed between the liquid inlet 61 and the liquid outlet 62.
  • Each relief 73, 74 can, as can be seen in Figure 3, have a crenellated shape in a plane perpendicular to the X axis.
  • the two end walls 78 angularly speaking of the relief can thus be parallel.
  • the angular dimension of each relief measured from the axis of rotation of the machine between its two end edges angularly speaking, can be between 0 and 180 °, being for example between 5 ° and 10 °, or between 10 ° and 20 °, or between 10 ° and 40 °, in particular.
  • first relief 73 has a radial dimension greater than the radial dimension of the second relief 74 and that the first relief 73 has an angular dimension less than the angular dimension of the second relief 74.
  • the radial dimension of the reliefs 73 and 74 is such that the latter overlap radially over at least 20% of the radial dimension of the chamber 40.
  • Each relief 73, 74 is not necessarily provided over the entire axial dimension of the cooling chamber 40, for example not being provided at the level of at least one axial end of this chamber 40.
  • the number of reliefs 73, 74 can be different.
  • three reliefs can be provided, for example a first relief 73 and two second reliefs 74, or conversely two first reliefs 73 and a second relief 74.
  • four reliefs can be provided, for example two first reliefs 73 and two second reliefs 74.

Landscapes

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

Abstract

Machine électrique tournante (10), comprenant: - un rotor (12) mobile en rotation autour d'un axe (X), - un stator (15) disposé autour du rotor (12), et - une chambre (40) de refroidissement disposée radialement autour du stator (12) et délimitée entre une paroi radialement intérieure (70) et une paroi radialement extérieure (71), du liquide circulant dans cette chambre (40) entre une entrée (61) en liquide dans la chambre et une sortie (62) en liquide dans la chambre, cette entrée (61) en liquide et cette sortie (62) en liquide étant angulairement décalées par rapport à l'axe de rotation du rotor, l'une au moins de la paroi radialement intérieure (70) et de la paroi radialement extérieure (71) portant au moins un relief (73, 74) faisant radialement saillie dans la chambre (40) de refroidissement en direction de l'autre de la paroi radialement intérieure (70) et de la paroi radialement extérieure (71), sans atteindre cette autre paroi.

Description

Chambre de refroidissement pour machine électrique tournante
La présente invention concerne une chambre de refroidissement pour une machine électrique tournante, ainsi qu’une machine électrique tournante comprenant une telle chambre de refroidissement.
La machine électrique est par exemple un alternateur ou un alterno-démarreur alimenté par une tension nominale de 12V ou de 48V, voire plus, ou un moteur électrique.
Cette machine électrique peut être intégrée à un véhicule à propulsion hybride ou purement électrique, par exemple une automobile.
Ce type de machine électrique tournante peut être refroidi par convexion au moyen de ventilateurs montés sur le rotor et permettant de faire circuler un flux d’air notamment à travers 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.
Il est connu, par exemple de la demande W02019/063306 déposé au nom de la Demanderesse, de prévoir un circuit de refroidissement d’une machine électrique tournante et de son électronique de puissance en faisant circuler de l’eau dans une première chambre de refroidissement ménagée dans le dissipateur thermique associé aux composants de l’électronique de puissance, puis dans une deuxième chambre de refroidissement ménagée dans le carter de la machine électrique. La deuxième chambre de refroidissement comprend une entrée en eau et une sortie en eau qui sont angulairement décalées et qui sont séparées par muret s’étendant radialement dans la chambre et obturant cette dernière de manière à séparer l’entrée en fluide de la sortie en fluide. La réalisation d’une chambre de refroidissement avec un tel muret est relativement complexe et coûteuse.
Il existe un besoin pour remédier à l’inconvénient précité.
Il est par ailleurs connu de la demande JP H59-83557 de ménager au sein d’une chambre de refroidissement d’une machine électrique tournante deux chemins pour le fluide de refroidissement entre l’entrée et la sortie dans cette chambre : un chemin dépourvu de chicane, et un chemin avec une pluralité de chicanes.
L’invention a pour but de répondre à ce besoin et elle y parvient, selon l’un de ses aspects, à l’aide d’une machine électrique tournante, comprenant :
- un rotor mobile en rotation autour d’un axe,
- un stator disposé autour du rotor, et
- une chambre de refroidissement disposée radialement autour du stator et délimitée entre une paroi radialement intérieure et une paroi radialement extérieure, du liquide circulant dans cette chambre entre une entrée en liquide dans la chambre et une sortie en liquide dans la chambre, cette entrée en liquide et cette sortie en liquide étant angulairement décalées par rapport à l’axe de rotation du rotor, l’une au moins de la paroi radial ement intérieure et de la paroi radialement extérieure portant au moins un relief faisant radialement saillie dans la chambre de refroidissement en direction de l’autre de la paroi radialement intérieure et de la paroi radialement extérieure, sans atteindre cette autre paroi.
La saillie radiale définie par le muret correspond à une réduction locale de la dimension radiale de la chambre de refroidissement.
Selon l’invention, le relief porté par une paroi ne s’étend pas dans la chambre jusqu’à l’autre paroi, de sorte que ce relief n’établit pas d’étanchéité. Il n’est ainsi pas nécessaire de s’assurer que les chaînes de cotes des pièces réalisant cette chambre seront à même d’obtenir cette étanchéité. Par ailleurs, il peut s’avérer avantageux de ménager en permanence une perte de charge entre l’entrée en liquide et la sortie en liquide via la fuite existant dans la chambre au niveau du relief. Au sens de la présente demande :
- « axial ement » signifie « parallèlement à l’axe de rotation du rotor »,
- « radialement » signifie « dans un plan perpendiculaire à l’axe de rotation du rotor et le long d’une droite coupant cet axe de rotation »,
- « angulairement » signifie « dans un plan perpendiculaire à l’axe de rotation du rotor et en se déplaçant autour de cet axe », et
- « axe du rotor» désigne l’axe de rotation de la machine électrique tournante.
Le relief peut être réalisé d’une seule pièce avec la paroi portant ledit relief et délimitant en partie la chambre. Cette paroi et ce relief sont par exemple réalisés par moulage. La paroi portant le relief appartient par exemple à l’un des paliers de la machine électrique, auquel cas l’angle de dépouille du relief peut être le même que celui du palier.
Le relief peut avoir une forme de créneau dans un plan perpendiculaire à l’axe de rotation. Les deux bords d’extrémité angulairement parlant de ce relief peuvent ainsi être parallèles. Dans une variante, ces deux bords d’extrémité ne sont pas parallèles. La dimension angulaire du relief, mesurée depuis l’axe de rotation de la machine entre ses deux bords d’extrémité angulairement parlant, peut être comprise entre 0° et 180°.
Chacune de la paroi radialement intérieure de la chambre et de la paroi radialement extérieure de la chambre peut être cylindrique sur tout ou partie de son pourtour angulaire. La chambre de refroidissement peut conserver une dimension radiale constante sur tout son pourtour angulaire, ou non. La chambre de refroidissement peut être fermée de manière étanche à chacune de ses extrémités axiales par un joint d’étanchéité.
La paroi radialement intérieure de la chambre peut porter au moins un premier relief faisant radialement saillie dans la chambre de refroidissement en direction de la paroi radialement extérieure sans atteindre cette paroi radialement extérieure, et la paroi radialement extérieure de la chambre peut porter au moins un deuxième relief faisant radialement saillie dans la chambre de refroidissement en direction de la paroi radialement intérieure sans atteindre cette paroi radialement intérieure.
Indépendamment du nombre de premier et de deuxième relief, ces derniers peuvent être disposés de manière à ce que l’on rencontre une alternance de premier(s) relief(s) et de deuxième(s) relief(s) lorsque l’on se déplace angulairement dans la chambre de refroidissement. Autrement dit, il existe un parcours lorsque l’on se déplace angulairement dans la chambre de refroidissement selon lequel on ne rencontre pas consécutivement deux reliefs du même type, c’est-à-dire deux premiers reliefs ou deux deuxièmes reliefs. Le nombre global de reliefs peut dépendre de l’angle existant entre l’entrée en liquide et la sortie en liquide dans la chambre de refroidissement, cet angle étant mesuré depuis l’axe de rotation. Plus cet angle augmente, plus ce nombre global peut augmenter. Cet angle peut prendre toute valeur entre 180° et 360°, par exemple une valeur entre 270° et 360°, par exemple une valeur entre 270° et 350°.
Une alternance d’un premier relief avec un deuxième relief peut ménager une chicane pour le liquide cherchant à circuler dans la chambre de refroidissement entre l’entrée en liquide et la sortie en liquide. Cette chicane détermine le débit de fuite à travers les reliefs.
Le débit de fuite peut être inférieur à 25%, notamment à 10%, notamment être inférieur à 5%, notamment être inférieur à 1%, du débit du liquide au niveau de l’entrée en liquide dans la chambre de refroidissement.
Cette alternance de premier(s) et de deuxième(s) reliefs peut être choisie pour agir sur la répartition du liquide dans la chambre de refroidissement sur le pourtour du stator entre :
- le liquide circulant de l’entrée en liquide à la sortie en liquide sans traverser le ou les reliefs, et
- le liquide circulant de l’entrée en liquide à la sortie en liquide en traversant ce ou ces reliefs.
Tous les reliefs précités peuvent être exclusivement situés dans la même fraction de la chambre de refroidissement définie entre l’entrée en liquide et la sortie en liquide. Autrement dit, le liquide pénétrant dans la chambre par l’entrée en liquide peut gagner la sortie en liquide : soit par des trajets traversant tous les reliefs, soit par des trajets n’en traversant aucun.
Le nombre de premiers reliefs peut être égal au nombre de deuxièmes reliefs, étant notamment égal à un ou à deux, ou plus. En variante, le nombre de premiers reliefs peut ne pas être égal au nombre de deuxièmes reliefs, étant supérieur ou inférieur au nombre de deuxièmes reliefs. Un premier, respectivement deuxième, relief peut par exemple être associé à deux deuxièmes, respectivement premiers, reliefs.
Chaque premier relief peut avoir la même dimension radiale que chaque deuxième relief.
En variante, chaque premier relief peut avoir une dimension radiale supérieure à la dimension radiale de chaque deuxième relief, ou l’inverse.
La dimension radiale d’un premier relief et la dimension radiale d’un deuxième relief directement adjacents angulairement parlant peuvent être choisies de manière à ce que ce premier et ce deuxième relief se chevauchent radialement sur au moins 20 % de la dimension radiale de la chambre de refroidissement.
Chaque premier relief peut avoir la même dimension angulaire que chaque deuxième relief.
En variante, chaque deuxième relief peut avoir une dimension angulaire supérieure à la dimension angulaire de chaque premier relief, ou l’inverse.
Dans un exemple précis, chaque premier relief a une dimension radiale supérieure à la dimension radiale de chaque deuxième relief, et chaque premier relief a une dimension angulaire inférieure à la dimension angulaire de chaque deuxième relief.
Dans tout ce qui précède, lorsqu’il y a plusieurs premiers reliefs, tous ces premiers reliefs peuvent avoir la même forme entre eux, ou non.
Dans tout ce qui précède, lorsqu’il y a plusieurs deuxièmes reliefs, tous ces deuxièmes reliefs peuvent avoir la même forme entre eux, ou non.
Dans tout ce qui précède, chaque relief peut s’étendre sur au moins 60% de la dimension axiale de la chambre de refroidissement, notamment 90%. Chaque relief s’étend par exemple sur au plus 99% de la dimension axiale de la chambre de refroidissement, et notamment sur au moins de 90% de cette dimension axiale. Une ou plusieurs extrémités axiales de la chambre peut être dépourvue de relief, rendant plus facile la coopération de cette extrémité avec un joint. Chaque relief ne s’étend pas nécessairement sur toute la hauteur de la chambre de refroidissement.
La machine électrique tournante est par exemple une machine synchrone, par exemple une machine synchrone triphasée ou une machine synchrone dont l’enroulement électrique de stator définit un double système triphasé. L’ enroulement électrique de stator est par exemple formé par des fils ou par des barres conductrices reliées les unes les autres.
Dans tout ce qui précède, le rotor peut être un rotor à griffes. En variante ou en complément, il peut s’agir d’un rotor à aimants permanents.
Ce rotor comprend alors une première et une deuxième roues polaires imbriquées, la première roue polaire définissant une série de griffes de forme globalement trapézoïdale, chaque griffe s'étendant axialement en direction de la deuxième roue polaire, la deuxième roue polaire définissant une série de griffes de forme globalement trapézoïdale, chaque griffe s'étendant axialement en direction de la première roue polaire. Un aimant permanent peut être reçu entre deux griffes consécutives circonférentiellement parlant pour le rotor. En variante, le rotor peut être autre qu’un rotor à griffes, comprenant par exemple un paquet de tôles ou étant un rotor à cage.
Dans tout ce qui précède, le rotor peut comprendre un nombre de paires de pôles quelconque, par exemple six ou huit paires de pôles.
La machine électrique tournante peut présenter une puissance électrique nominale de 4 kW, 8 kW, 15 kW, 25 kW ou plus.
Cette machine électrique tournante peut être alimentée électriquement depuis une unité de stockage d’énergie électrique via un onduleur/redresseur, cet onduleur/redresseur permettant, selon que la machine électrique fonctionne en moteur ou en génératrice, de charger un réseau de bord du véhicule ou d’être électriquement alimenté depuis ce réseau.
La tension nominale de l’unité de stockage d’énergie électrique peut être de 12 V, 48 V ou avoir une autre valeur, par exemple une autre valeur supérieure à 300 V.
La machine électrique tournante peut encore comprendre une poulie ou tout autre moyen de liaison vers le reste du groupe motopropulseur du véhicule tel qu’un engrenage. La machine électrique est par exemple reliée, notamment via une courroie, au vilebrequin du moteur thermique du véhicule. En variante, la machine électrique est reliée à d’autres emplacement du groupe motopropulseur, par exemple à l’entrée de la boîte de vitesses du point de vue du couple transitant vers les roues du véhicule, en sortie de la boîte de vitesses du point de vue du couple transitant vers les roues du véhicule, au niveau de la boîte de vitesses du point de vue du couple transitant vers les roues du véhicule, ou encore sur le train avant ou le train arrière de ce groupe motopropulseur.
La machine électrique tournante n’est pas nécessairement une machine synchrone, pouvant être une machine asynchrone.
Le liquide peut être de l’eau ou tout autre liquide de refroidissement, par exemple celui utilisé pour refroidir le moteur thermique du véhicule lorsque le véhicule est un véhicule hybride.
La chambre de refroidissement peut uniquement refroidir la machine électrique tournante, sans refroidir également G onduleur/redresseur associé à la machine électrique. Cet onduleur/redresseur peut être refroidi autrement, par exemple par un autre liquide ou par de l’air.
En variante, et conformément à ce qui est exposé dans la demande W02019/063306 dont le contenu est incorporé par référence à la présente demande en ce qui concerne le refroidissement de la machine électrique tournante et de G onduleur/redresseur qui y est associé, la chambre de refroidissement peut être en communication fluidique avec une autre chambre de refroidissement permettant de refroidir G onduleur/redresseur. Ces deux chambres de refroidissement peuvent être parcourues par le même liquide.
Cette autre chambre de refroidissement peut être un canal intégré dans le dissipateur thermique sur lequel sont montés les composants électroniques de G onduleur/redresseur. Ce canal intégré dans le dissipateur peut être réalisé par moulage ou extrusion de matière après réalisation du dissipateur thermique. Cette autre chambre de refroidissement peut avoir une forme sensiblement d’arc de cercle ou de U, lorsqu’ observée selon l’axe de rotation.
La paroi radial ement intérieure de la chambre peut appartenir à une jupe axiale d’un premier palier, ce premier palier comprenant également une paroi transversale s’étendant radialement.
La paroi radialement extérieure de la chambre peut appartenir à une jupe axiale d’un deuxième palier, ce deuxième palier comprenant également une paroi transversale s’étendant radialement.
Ces deux parois transversales peuvent délimiter axialement le logement dans lequel le stator et le rotor de la machine électrique sont reçues.
Chacun de ces paliers peut porter un roulement pour le montage à rotation de l'arbre de la machine électrique tournante. Il s’agit par exemple d’un roulement à billes ou encore d’un roulement à cage.
Le dissipateur thermique précité peut être monté sur l’une des parois transversales précitées.
L’invention pourra être mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre d’un exemple non limitatif de mise en œuvre de celle-ci et à l’examen du dessin annexé sur lequel :
- la figure 1 représente de façon schématique et en coupe axiale un exemple de machine électrique tournante auquel peut s’appliquer l’invention,
- la figure 2 représente une chambre de refroidissement de la machine de la figure 1 selon l’art antérieur, et
- la figure 3 représente en détail des reliefs faisant saillie dans la chambre de refroidissement d’une machine électrique tournante similaire à celle de la figure 1, selon un exemple de mise en œuvre de l’invention.
On a représenté sur la figure 1 une machine électrique tournante 10 polyphasée, notamment pour véhicule automobile, à laquelle peut s’appliquer l’invention.
Cette machine électrique tournante peut former un alternateur ou un alterno-démarreur du véhicule ou un moteur électrique du véhicule. Cette machine électrique tournante peut être alimentée via une électronique de puissance 24 comprenant un onduleur/redresseur par une batterie dont la tension nominale est de 12 V ou 48 V ou d’une valeur supérieure à 300 V, par exemple. La machine électrique tournante 10 comporte un carter 11. A l'intérieur de ce carter 11, 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 cet exemple, le carter 11 comporte un palier avant 16 et un palier arrière 17 qui sont assemblés ensemble. Ces paliers 16, 17 sont de forme creuse et portent, chacun, centralement un roulement à billes 18, 19 respectif pour le montage à rotation de l'arbre 13. En outre, le carter 11 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 palier 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 de l’électronique de puissance 24 déjà mentionné.
L’électronique de puissance 24 comprend encore un onduleur/redresseur connecté d’une part aux phases du stator et d’autre part au réseau de bord du véhicule. L’onduleur/redresseur comprend des interrupteurs tels que des transistors ainsi que d’autres composants électroniques, et ces composants électroniques 11 sont refroidis via un dissipateur thermique 23. Toujours dans cet exemple, l’électronique de puissance 24 est montée sur une extrémité axiale de la machine 10 et notamment son extrémité axiale arrière. En particulier, le dissipateur thermique 23 est monté sur le palier arrière 17 au moyen de dispositifs de fixation qui sont par exemple des vis ou des tirants.
Dans cet exemple, le rotor 12 est un rotor à griffes. 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 axial ement 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 aimants permanents 20 interposés entre deux griffes 33 adjacentes. Dans la coupe de la figure 1, les griffes ne sont que partiellement représentées au profil des aimants 20.
L’invention n’est cependant pas limitée à un rotor à griffes, le rotor pouvant en variante être formée à l’aide d’un paquet de tôles, étant par exemple un rotor à aimants permanents.
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 l’électronique de puissance 24 précitée.
Comme visible en particulier sur la figure 1, 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 paliers 16, 17 comportent, chacun, des ouvertures sensiblement latérales pour le passage de l’air engendré par la rotation du ventilateur. Alternativement, la machine peut comporter deux ventilateurs chacun monté à une extrémité du rotor.
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.
Le circuit de refroidissement 37 de l’exemple considéré va maintenant être décrit. Ce circuit de refroidissement refroidit successivement l’électronique de puissance 24 et la machine électrique tournante 10. L’invention n’y est cependant pas limitée, des circuits distincts pouvant être prévus, pour l’électronique de puissance 24 d’une part et pour la machine électrique tournante 10 d’autre part.
Dans l’exemple considéré, le circuit 37 comporte une entrée ménagée dans le dissipateur thermique 23 et débouchant dans une chambre 39 de refroidissement de l’électronique de puissance 24. Une fois que le liquide a circulé dans cette chambre 39, le liquide s'écoule vers une chambre 40 de refroidissement de la machine électrique tournante 10 qu’il gagne via une entrée en liquide 61 et qu’il quitte par une sortie en liquide 62. La sortie 62 en liquide est connectée à une sortie du circuit de refroidissement. Cette entrée 61 en liquide et cette sortie 62 en liquide sont angulairement décalées. Cette chambre 40 de refroidissement est ici délimitée par le palier avant 16 et le palier arrière 17.
Comme divulgué dans la demande W02019/063306, la chambre 39 de refroidissement de l’électronique de puissance 24 peut être intégrée dans le dissipateur thermique 23, c’est-à-dire que cette 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 jonction entre la chambre 39 de refroidissement et la chambre 40 de refroidissement peut être effectuée au moyen d’un canal comprenant plusieurs portions successivement référencées 63, 64 et 65 sur la Figure 1.
Comme visible dans l’exemple des Figures 1 et 2, la chambre 40 de refroidissement peut être formée dans le carter 11. Le palier avant 16 comporte une paroi transversale munie en son centre d’un nez saillant ayant une périphérie interne portant le roulement avant 18 et délimitant une ouverture pour le passage de l'arbre 13. Le palier avant 16 comporte, en outre, une jupe 47 s’étendant en saillie à partir d’une périphérie externe de la paroi transversale. La jupe 47 présente une forme annulaire d'orientation axiale en s’étendant vers le palier arrière 17.
De manière similaire, le palier arrière 17 comporte une paroi transversale munie en son centre du logement de réception du roulement arrière 19. Le palier arrière 17 comporte également une jupe 50 issue de la périphérie externe de la paroi transversale. Cette jupe 50 présente une forme annulaire d'orientation axiale. Le corps de stator 27 est par exemple monté fretté à l'intérieur du palier 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 palier avant 16. Ainsi, dans cet exemple, le stator est d’abord monté dans le palier avant 16 puis le palier arrière 17 est assemblé sur le palier avant 16 au moyen d’un dispositif d’assemblage 26, notamment des vis ou des tirants.
Les jupes précitées sont dirigées axialement l'une vers l'autre et s'imbriquent l'une dans l'autre, de telle façon que la périphérie externe 70 de la jupe 47 du flasque avant 16 et la périphérie interne 71 de la jupe 50 du flasque arrière 17 délimitent la chambre 40. La jupe 47 définit ainsi la paroi radialement intérieure 70 de la chambre 40 et la jupe 50 définit la paroi radialement extérieure 71 de la chambre 40. Chacune de ces parois 70 et 71 est ici cylindrique tout autour de l’axe X, de sorte que la chambre 40 se présente dans cet exemple sous la forme d’un espace annulaire dont l’axe est l’axe X. Cette chambre 40 entoure ici le stator 15.
Comme on peut le voir sur la Figure 1, la chambre 40 peut comporter, à ses extrémités axiales, des joints 57. Il s’agit par exemple de joints toriques.
Dans l’exemple de la Figure 2, la chambre de refroidissement 40 comporte un muret 60 permettant de séparer de façon étanche l’entrée 61 en liquide de la sortie 62 en liquide de ladite chambre. Ce muret 60 fait saillie radialement dans la chambre 40 de manière à obturer celle-ci. Selon l’exemple de mise en œuvre de l’invention qui va être décrit en référence à la Figure 3, ce qui vient d’être décrit s’applique encore à l’exception de la présence du muret 60. A la place du muret 60, une pluralité de reliefs faisant radialement saillie dans la chambre de refroidissement 40 sans obturer celle-ci est présente. Ces reliefs sont ici réalisés d’une seule pièce par moulage avec la paroi 70, 71 les portant. Chaque relief entraîne une réduction locale de la dimension radiale de la chambre de refroidissement 40.
Plus précisément, dans l’exemple de la Figure 3, un premier relief 73 fait radialement saillie dans la chambre 40 de refroidissement depuis la paroi radialement intérieure 70 en direction de la paroi radialement extérieure 71 sans atteindre cette paroi radialement extérieure 71. De manière adjacente, angulairement parlant, à ce premier relief 73, un deuxième relief 74 est présent, et ce deuxième relief 74 est porté par la paroi radialement extérieure 71 de la chambre 40 et ce deuxième relief 74 fait radialement saillie dans la chambre 40 de refroidissement en direction de la paroi radialement intérieure 70 sans atteindre cette paroi radialement intérieure 70.
Ces reliefs 73 et 74 sont ici disposés dans la fraction angulaire du canal disposée entre l’entrée 61 en liquide et la sortie 62 en liquide.
Chaque relief 73, 74 peut comme on peut le voir sur la Figure 3, avoir une forme de créneau dans un plan perpendiculaire à l’axe X. Les deux parois d’extrémité 78 angulairement parlant du relief peuvent ainsi être parallèles. La dimension angulaire de chaque relief, mesurée depuis l’axe de rotation de la machine entre ses deux bords d’extrémité angulairement parlant, peut être comprise entre 0 et 180°, étant par exemple compris entre 5° et 10°, ou entre 10° et 20°, ou entre 10° et 40°, notamment.
Dans l’exemple de la Figure 3, on constate que le premier relief 73 a une dimension radiale supérieure à la dimension radiale du deuxième relief 74 et que le premier relief 73 a une dimension angulaire inférieure à la dimension angulaire du deuxième relief 74.
On constate sur la Figure 3 que la dimension radiale des reliefs 73 et 74 est telle que ces derniers se chevauchent radialement sur au moins 20% de la dimension radiale de la chambre 40.
Chaque relief 73, 74 n’est pas nécessairement ménagé sur toute la dimension axiale de la chambre 40 de refroidissement, n’étant par exemple pas ménagé au niveau d’au moins une extrémité axiale de cette chambre 40.
L’invention n’est pas limitée à l’exemple qui vient d’être décrit.
Le nombre de reliefs 73, 74 peut être différent.
Par exemple, lorsque l’entrée 61 en liquide et la sortie 62 en liquide sont décalés angulairement de 270°, trois reliefs peuvent être prévus, par exemple un premier relief 73 et deux deuxièmes reliefs 74, ou à l’inverse deux premiers reliefs 73 et un deuxième relief 74. Par exemple, lorsque l’entrée 61 en liquide et la sortie 62 en liquide sont décalés angulairement de 360° ou d’un peu moins de 360°, par exemple de 350°, quatre reliefs peuvent être prévus, par exemple deux premiers reliefs 73 et deux deuxièmes reliefs 74.

Claims

Revendications
1. Machine électrique tournante (10), comprenant :
- un rotor (12) mobile en rotation autour d’un axe (X),
- un stator (15) disposé autour du rotor (12), et
- une chambre (40) de refroidissement disposée radial ement autour du stator (12) et délimitée entre une paroi radialement intérieure (70) et une paroi radialement extérieure (71), du liquide circulant dans cette chambre (40) entre une entrée (61) en liquide dans la chambre et une sortie (62) en liquide dans la chambre, cette entrée (61) en liquide et cette sortie (62) en liquide étant angulairement décalées par rapport à l’axe de rotation du rotor, l’une au moins de la paroi radialement intérieure (70) et de la paroi radialement extérieure (71) portant au moins un relief (73, 74) faisant radialement saillie dans la chambre (40) de refroidissement en direction de l’autre de la paroi radialement intérieure (70) et de la paroi radialement extérieure (71), sans atteindre cette autre paroi, de manière à ménager une fuite entre l’entrée (61) en liquide et la sortie (62) en liquide .
2. Machine électrique tournante selon la revendication 1, le relief (73, 74) étant réalisé d’une seule pièce avec la paroi (70, 71) portant ledit relief et délimitant la chambre.
3. Machine électrique tournante selon la revendication 1 ou 2, le relief (73, 74) ayant une forme de créneau dans un plan perpendiculaire à l’axe de rotation (X).
4. Machine selon l’une quelconque des revendications précédentes, la paroi radialement intérieure (70) portant au moins un premier relief (73) faisant radialement saillie dans la chambre (40) de refroidissement en direction de la paroi radialement extérieure (71) sans atteindre cette paroi radialement extérieure (71) et la paroi radialement extérieure (71) de la chambre portant au moins un deuxième relief (74) faisant radialement saillie dans la chambre de refroidissement en direction de la paroi radialement intérieure (70) sans atteindre cette paroi radialement intérieure (70).
5. Machine selon la revendication 4, les reliefs (73, 74) étant disposés de manière à ce que l’on rencontre une alternance de premier(s) relief(s) et de deuxième(s) relief(s) lorsque l’on se déplace angulairement dans la chambre de refroidissement.
6. Machine selon la revendication 4 ou 5, le nombre de premiers reliefs (73) étant égal au nombre de deuxièmes reliefs (74), étant notamment égal à un ou à deux.
7. Machine selon la revendication 4 ou 5, le nombre de premiers reliefs (73) n’étant pas égal au nombre de deuxièmes reliefs (74), étant supérieur ou inférieur au nombre de deuxièmes reliefs.
8. Machine selon l’une quelconque des revendications 4 à 7, chaque premier relief (73) ayant la même dimension radiale que chaque deuxième relief (74).
9. Machine selon l’une quelconque des revendications 4 à 7, chaque premier relief (73) ayant une dimension radiale supérieure à la dimension radiale de chaque deuxième relief (74).
10. Machine selon la revendication 8 ou 9, la dimension radiale d’un premier relief (73) et la dimension radiale d’un deuxième relief (74) directement adjacents angulairement parlant étant choisies de manière à ce que ce premier (73) et ce deuxième (74) relief se chevauchent radialement sur au moins 20% de la dimension radiale de la chambre (40) de refroidissement. 11. Machine selon l’une quelconque des revendications 4 à 10, chaque premier relief (73) ayant la même dimension angulaire que chaque deuxième relief (74).
12. Machine selon l’une quelconque des revendications 4 à 10, chaque deuxième relief (74) ayant une dimension angulaire supérieure à la dimension angulaire de chaque premier relief (73).
13. Machine selon l’une quelconque des revendications 4 à 12, tous les reliefs (73, 74) étant exclusivement situés dans la même fraction de la chambre (40) de refroidissement définie entre l’entrée (61) en liquide et la sortie (62) en liquide.
14. Machine selon l’une quelconque des revendications précédentes, chaque relief (73, 74) s’étendant sur au moins 60% de la dimension axiale de la chambre de refroidissement et sur moins de 99% de cette dimension axiale. 15. Machine selon l’une quelconque des revendications précédentes, l’angle existant entre l’entrée
(61) en liquide et la sortie (62) en liquide dans la chambre (40) de refroidissement, cet angle étant mesuré depuis l’axe de rotation (X), étant compris entre 180° et 360°.
16. Machine selon la revendication 15, l’angle existant entre l’entrée (61) en liquide et la sortie
(62) en liquide dans la chambre (40) de refroidissement étant compris entre 270° et 350°. 17. Machine selon l’une quelconque des revendications précédentes, le débit de fuite étant inférieur à 25%, notamment à 10%, notamment à 5%, notamment à 1%, du débit du liquide au niveau de l’entrée (61) en liquide dans la chambre (40) de refroidissement
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