ES2823152T3 - Máquina eléctrica refrigerada por una hélice de doble flujo - Google Patents

Abstract

Conjunto (1000) que incluye: - una máquina eléctrica abierta (100) por un extremo longitudinal que incluye a su vez: - un estator (9) que tiene unos devanados que forman las bobinas (106), - un rotor (103), - un eje (101) que acciona al rotor (103) en rotación, - una hélice (1) de refrigeración de la máquina eléctrica, incluyendo la citada hélice (1) de refrigeración al menos dos coronas (2, 21, 22) de las cuales una primera corona (21) y una segunda corona (22), y cada corona (2, 21, 22) incluyen unas palas (3) en las cuales las palas (3, 31) de la primera corona (21) de la hélice (1) de refrigeración están situadas de tal manera que generan una circulación de un flujo del fluido de refrigeración en un primer sentido (F1) en el que el flujo se dirige paralelamente a un eje de rotación (R) del rotor (103) alejándose de la hélice (1), y las palas (3, 32) de la segunda corona (22) están situadas de tal manera que generan la circulación del flujo del fluido de refrigeración en un segundo sentido (F2), siendo el segundo sentido (F2) opuesto al primer sentido (F1), con un flujo exterior a la máquina eléctrica (100) que entra en la hélice (1) de refrigeración y un flujo interior a la máquina eléctrica que sale de la hélice (1).

Description

DESCRIPCIÓN

Máquina eléctrica refrigerada por una hélice de doble flujo

El presente invento reivindica la prioridad de la solicitud francesa 1658870 presentada el 21 de septiembre de 2016. El campo del presente invento es el de las máquinas eléctricas, preferentemente rotativas, tales como generadores o motores. De una manera más particular, estas máquinas eléctricas están destinadas a ser instaladas en vehículos, especialmente automóviles, como, por ejemplo, vehículos de carretera o trenes.

Las máquinas eléctricas rotativas tales como los generadores o los motores, incluyen un estator y un rotor. Los devanados que forman las bobinas están montados en el estator y, por ejemplo, los imanes permanentes están fijados al rotor. El rotor es móvil en rotación por medio de un eje. Cuando la máquina eléctrica es un generador, el movimiento en rotación del rotor frente a las bobinas del estator permite generar energía eléctrica y cuando la máquina eléctrica es un motor, la puesta en rotación del rotor genera energía mecánica.

En el caso en el que las máquinas eléctricas se utilicen para poner en movimiento un vehículo eléctrico, conviene minimizar el peso de todos los elementos embarcados en el vehículo pues este peso impacta directamente en la autonomía de una fuente eléctrica encargada de alimentar a la máquina eléctrica de propulsión del vehículo. Esta búsqueda de la reducción de peso se traduce en una optimización de la compacidad de esta máquina eléctrica, conservando al mismo tiempo el mismo nivel de prestaciones.

Esta situación nos lleva a un aumento en la densidad del calor producido por la máquina eléctrica, que puede afectar a la magnetización del rotor. Conviene, por lo tanto, refrigerarlo para evitar un sobrecalentamiento que pueda engendrar una reducción de las prestaciones, un deterioro de los componentes, e incluso una destrucción de la máquina eléctrica.

Entre los componentes de la máquina eléctrica a refrigerar, es necesario citar, a las bobinas, y de una manera más particular, a los cabezales de las bobinas, pero de la misma manera, a las chapas que forman parte del estator y del rotor. Y pasa lo mismo para el pequeño espacio que existe entre el estator y el rotor, llamado entrehierro. Estos componentes son elementos críticos que dimensionan las prestaciones generales de la máquina eléctrica. Conservando en el espíritu esta reducción en el tamaño de la máquina eléctrica, se hace particularmente difícil refrigerar estos componentes de una manera eficaz.

Ya se sabe cómo refrigerar una máquina eléctrica por medio de un flujo con circulación forzada. Tal circulación se consigue con la ayuda de una hélice que asegura la refrigeración de una máquina rotativa. Sin embargo, estas hélices no permiten un intercambio suficiente y un caudal óptimo del flujo circulante en la máquina eléctrica. Un ejemplo de máquina eléctrica que incluya una hélice está divulgado en el documento JP2003219605.

El invento tiene como objetivo resolver, al menos en parte, uno de los problemas técnicos precedentes. A estos efectos, el invento propone un conjunto tal como el definido en las reivindicaciones 1-13.

De esta manera, el invento permite generar un flujo de aire que asegure una buena circulación del fluido de refrigeración en el interior de la máquina eléctrica y que permita, en consecuencia, una refrigeración mejorada. A título no limitativo, el fluido de refrigeración es, de una manera ventajosa, el aire. Esta refrigeración mejorada es el resultado de un intercambio con el fluido de refrigeración óptimo y de un caudal del fluido de refrigeración aumentado en el interior de la máquina eléctrica a refrigerar.

Por “sentido opuesto” se entiende, por ejemplo, que el primer sentido se aleja de la hélice de refrigeración mientras que el segundo sentido se aproxima a la hélice de refrigeración, o a la inversa.

Según diferentes características del invento tomadas solas o en combinación, se podrá prever que:

-la hélice de refrigeración incluya más polos sobre la segunda corona que polos sobre la primera corona, esto permite mejorar, especialmente, el desplazamiento del fluido de refrigeración;

- la hélice de refrigeración incluya al menos un anillo que una la primera corona con la segunda corona, definiendo una cara externa de la primera corona y una cara interna de la segunda corona;

- la primera corona de la hélice de refrigeración incluya:

- un primer anillo que defina una cara interna de la primera corona,

- un segundo anillo que defina una cara externa de la primera corona;

- una pluralidad de palas situadas entre el primer anillo y el segundo anillo;

- la segunda corona de la hélice de refrigeración incluya:

- un segundo anillo que defina una cara interna de la segunda corona;

- un tercer anillo que defina una cara externa de la segunda corona;

- una pluralidad de palas situadas entre el segundo anillo y el tercer anillo;

- el segundo anillo sea común a la primera corona y a la segunda corona de la hélice de refrigeración;

- la primera corona de la hélice de refrigeración presente un radio medio inferior a un radio medio de la segunda corona de la citada hélice de refrigeración. Siendo igual el radio medio de una corona a la media de los radios de la cara interna y de la cara externa de la citada corona;

- un plano pase por todas las coronas de la hélice de refrigeración. Dicho de otra manera, esto significa que las coronas estén situadas radialmente una por encima de la otra, estando contenidas al mismo tiempo en el plano de la hélice de refrigeración;

- la hélice de refrigeración incluya un cubo que defina una cara interna de la primera corona;

- al menos un brazo de unión una el cubo con la primera corona de la hélice de refrigeración;

- cada corona presente un mismo espesor a lo largo del eje de rotación de la hélice de refrigeración;

- al menos una pala de la hélice de refrigeración incluya un primer extremo con una forma redondeada;

- al menos una pala de la hélice de refrigeración incluya un segundo extremo con una forma puntiaguda;

- la o las palas de la hélice de refrigeración se hagan más delgadas de una manera progresiva entre el primero y el segundo extremo;

- al menos una pala de la hélice de refrigeración presente una curvatura según un eje de elongación de la pala. Se observará que la curvatura de las palas de la primera corona es diferente a la curvatura de las palas de la segunda corona. Según un modo de realización, un radio que define la curvatura de las palas de la primera corona es inferior a un radio que define la curvatura de las palas de la segunda corona;

- las palas de la primera corona de la hélice de refrigeración se extiendan en un plano vertical secante en un punto a un plano vertical en el cual se extienden las palas de la segunda corona;

- la hélice de refrigeración esté configurada para aspirar y propulsar al fluido de refrigeración en una dirección paralela a un eje de rotación alrededor del cual gira la citada hélice de refrigeración;

- según una primera variante de realización, la hélice de refrigeración esté acoplada en rotación a la máquina eléctrica. Según una segunda variante de realización, la hélice de refrigeración esté desacoplada en rotación de la máquina eléctrica;

- la hélice de refrigeración sea independiente del eje que acciona al rotor en rotación. En otras palabras, la hélice no esté acoplada a la máquina eléctrica. De esta manera, la velocidad a la cual gira la máquina eléctrica no influye en la velocidad a la cual gira la hélice de refrigeración, esto permite evacuar el calor generado por la máquina eléctrica cuando gira a poca velocidad;

- la hélice de refrigeración esté configurada para ser accionada en rotación por un accionador eléctrico independiente de la máquina eléctrica. Por independiente se entiende que el accionador eléctrico sea mecánicamente independiente de la máquina eléctrica;

- el accionador eléctrico independiente esté fijado a una brida de la máquina eléctrica;

- la hélice de refrigeración esté situada de tal manera que genere una circulación del fluido de refrigeración según un sentido de circulación en un entrehierro situado entre el rotor y el estator de la máquina eléctrica;

- la hélice de refrigeración esté situada de tal manera que genere una circulación del fluido de refrigeración según un sentido de circulación a lo largo de una cara externa del estator;

- la cara externa del estator incluya unas aletas de refrigeración;

- la hélice de refrigeración esté situada en un extremo longitudinal de la máquina eléctrica;

- la máquina eléctrica incluya una camisa en la cual estén colocados el estator y el rotor, estando situada la hélice en un extremo longitudinal de la camisa. Se comprende, especialmente aquí, que el anillo externo de la hélice de refrigeración sea la prolongación longitudinal de una pared que forma la camisa;

-el conjunto incluya un espacio situado entre la camisa y un extremo de las aletas de refrigeración apto para ser recorrido por el fluido de refrigeración;

- la hélice de refrigeración esté situada de tal manera que genere una circulación del fluido de refrigeración según un sentido de la circulación en un espacio situado entre el rotor y el eje configurado para accionar en rotación al rotor, y de una manera más particular al nivel de la (s) muesca (s9 situada (s9 al nivel del rotor, al lado del eje;

- la hélice de refrigeración esté situada de tal manera que genere una circulación del fluido de refrigeración según un sentido de la circulación en el interior del eje configurado para accionar en rotación al rotor, siendo hueco el citado eje;

- el eje de la máquina eléctrica esté situado para insertarse en una parte de una cavidad interna del rotor, incluyendo el citado rotor, en una zona externa, al menos un elemento magnético que genere un flujo electromagnético, estando delimitada la cavidad interna del citado rotor por al menos dos muescas adyacentes separadas una de otra por una porción de contacto configurada para ir a apoyarse sobre el eje, delimitando al menos una parte de una pared las muescas respetando al flujo electromagnético generado por el elemento electromagnético. De esta manera, las muescas formadas en el rotor permiten a la vez crear un paso para el fluido de refrigeración entre el rotor y el eje de la máquina eléctrica y permiten también aligerar al rotor. El paso del fluido de refrigeración permite una refrigeración por convección forzada del rotor y del eje de la máquina eléctrica. Dos muescas son llamadas adyacentes cuando están separadas únicamente por una sola porción de contacto. Las porciones de contacto permiten asegurar que el rotor permanece en el contacto con el eje de la máquina eléctrica y permiten la transmisión del movimiento de rotación. Por la noción de “respetar” el flujo electromagnético” se entiende que la parte de la pared sigue un perfil visto en corte idéntico o similar a una línea del flujo electromagnético generado por el elemento electromagnético. Esta parte no corta, por lo tanto, a las líneas electromagnéticas del flujo. Según un ejemplo de realización, la parte de la pared que respeta al flujo electromagnético está curvada en un plano perpendicular a un eje de rotación del rotor;

- la pared que delimite las muescas se extienda en un plano perpendicular a un eje de rotación del rotor;

- el rotor esté formado por un conjunto de chapas rotóricas, incluyendo cada chapa rotórica la parte de la pared que respeta al flujo electromagnético y que delimita las muescas;

- cada muesca tenga una forma curva cóncava vista desde un eje de rotación del rotor;

- la porción de contacto tenga una forma circular convexa vista desde un eje de rotación del rotor;

- las muecas estén regularmente repartidas angularmente. De una manera más precisa, que un sector angular constante entre dos muescas adyacentes sea igual a 360/P, en donde P corresponde al número total de elementos magnéticos;

- sea constante un intervalo angular entre las muescas y las porciones de contacto. De una manera más precisa, que el intervalo angular constante entre las muescas y las porciones de contacto sea igual a 360/2P, en donde P corresponde al número total de elementos magnéticos. De esta manera, que, para cada ocho elementos magnéticos, el intervalo angular constante entre las muescas y las porciones de contacto sea igual a 22,5 grados con respecto a un eje de rotación del rotor. Esto significa entonces que el rotor presenta ocho muescas cada 45 grados y ocho porciones de contacto cada 45 grados. El sector angular se mide entre un primer radio del rotor que pasa por la cima de la primera muesca y un segundo radio del rotor que pasa por la cima de a segunda muesca. El intervalo angular se mide entre un radio del rotor que pasa por la cima de la mueca y un radio del rotor que pasa por el centro de simetría de la porción de contacto;

- un radio del rotor que pase por un centro del elemento magnético pase también por el punto de la muesca más alejado de un eje de rotación del rotor. De esta manera, se asegura que los elementos magnéticos están alineados con las muescas. El punto de la muesca más alejado del eje de rotación puede también llamarse cima de la muesca. Cuando la muesca presente un plano de simetría, especialmente longitudinal, el radio del rotor puede pasar igualmente por el centro del elemento magnético y por el plano de simetría longitudinal de la muesca;

- dos elementos magnéticos adyacentes, que presenten cada uno una polaridad radial norte y una polaridad radial sur, estén posicionados sobre el rotor de tal manera que sus polaridades estén invertidas una con respecto a la otra. Dos elementos magnéticos se llaman adyacentes cuando están cada uno en las proximidades inmediatas del otro. Las polaridades invertidas significan que, si un elemento magnético dado presenta una polaridad radial externa norte y una polaridad radial interna sur, entonces el elemento magnético adyacente presenta una polaridad radial externa sur y una polaridad radial interna norte;

- cada muesca tenga una cima redondeada. La cima de la muesca corresponde al punto más alejado del eje de rotación y puede corresponder también al punto más próximo del elemento magnético;

- el eje incluya unas ranuras para colaborar con las porciones de contacto del rotor;

- las ranuras se extiendan paralelamente a un eje de rotación del rotor.

Están previstos unos modos de realización variados del invento, que integran según el conjunto de sus posibles combinaciones, las diferentes características opcionales ya expuestas aquí.

Otras características y ventajas del invento aparecerán todavía a través de la descripción que sigue a continuación, por una parte, y de varios ejemplos de realización dados a título indicativo y no limitativo haciendo referencia a los dibujos esquemáticos anexos, por otra parte, en los cuales:

-la FIGURA 1 es una vista de frente de una hélice de refrigeración de conjunto según el presente invento, puesta en movimiento por un accionador eléctrico independiente,

- la FIGURA 2 es una vista de lado de la hélice de refrigeración ilustrada en la FIGURA 1,

- la FIGURA 3 es una vista en perspectiva de la hélice de refrigeración ilustrada en la FIGURA 1,

- la FIGURA 4 es una vista parcial en perspectiva de las palas de la hélice de refrigeración ilustrada en la FIGURA 1, - la FIGURA 5 es una vista parcial desde arriba de la hélice de refrigeración ilustrada en la FIGURA 1 y representada sin sus anillos,

- la FIGURA 6 es una vista en perspectiva de la hélice de refrigeración según su segunda cara y sin sus anillos, - la FIGURA 7 es una vista en perspectiva y en corte parcial de un conjunto según el presente invento que incluye una máquina eléctrica y la hélice de refrigeración de la FIGURA 1, especialmente,

-la FIGURA 8 es una vista en perspectiva de un conjunto según el presente invento y en la cual la máquina eléctrica incluye una camisa,

- la FIGURA 9 es una vista en perspectiva de un conjunto según el presente invento y en la cual la máquina eléctrica está representada sin su camisa y con la hélice de refrigeración ilustrada en la FIGURA 1,

- la FIGURA 10 es una vista en corte longitudinal de un primer ejemplo de realización del conjunto según el presente invento y en la cual la hélice de refrigeración es independiente del eje que acciona el rotor,

- la FIGURA 11 es una vista en perspectiva y en corte parcial de un segundo ejemplo de realización del conjunto según el presente invento y en la cual la hélice de refrigeración es solidaria del eje que acciona el rotor,

- la FIGURA 12 es una vista en corte longitudinal de un conjunto según el segundo modo de realización del presente invento en la que la hélice es solidaria del eje que acciona el rotor,

- la FIGURA 13 es una vista en perspectiva de una máquina eléctrica, la citada máquina eléctrica que incluye un rotor montado sobre un eje móvil en rotación,

- la FIGURA 14 es una vista de frente del rotor de la máquina eléctrica ilustrada en la FIGURA 13,

- la FIGURA 15 es un aumento de una parte de la FIGURA 14 en la que se puede ver las líneas de flujo electromagnético,

- la FIGURA 16 es una vista en corte longitudinal de una variante de la máquina eléctrica ilustrada en la FIGURA 13 y en la cual el eje presenta unas ranuras que colaboran con el rotor.

Por supuesto que, las características, las variantes y las diferentes formas de realización del invento pueden ser asociadas unas con otras, según diversas combinaciones, en la medida en la que no son incompatibles o exclusivas unas de otras. Especialmente, se podrán imaginar unas variantes del invento que no incluyan nada más que una selección de las características descritas a continuación de manera aislada de las otras características descritas, si esta selección de las características es suficiente para conferir una ventaja técnica o para diferenciar al invento con respecto al estado de la técnica anterior.

En particular, todas las variantes y todos los modos de realización descritos son combinables entre sí si no hay nada que se oponga a esta combinación en el plano técnico.

En las FIGURAS, los elementos comunes a varias FIGURAS conservan la misma referencia.

En la descripción que sigue, las nociones relativas tales como “interno” o “externo” están definidas con respecto a un eje de rotación R definido como el eje alrededor del que gira la hélice de refrigeración. La noción “de interno” según esta referencia significa que el elemento considerado se sitúa o se dirige radialmente hacia el interior de la hélice de refrigeración, mientras que la noción “de externo” según esta referencia significa que el elemento considerado se sitúa o se dirige radialmente hacia el exterior de la hélice de refrigeración. Un eje longitudinal L se define como el eje según el cual la máquina eléctrica se extiende en su longitud, estando el eje longitudinal L y el eje de rotación R confundidos cuando se forma el conjunto según el invento. En la descripción que va a seguir, nos referiremos también a una orientación en función de los ejes longitudinales L, verticales V y transversales T, tales como están definidos arbitrariamente por el triedro L, V, T representado en las FIGURAS 1, 2 y 9. La elección de las apelaciones de estos ejes no es limitativa de la orientación que pueda tomar la hélice en su aplicación en un vehículo automóvil. La FIGURA 1 muestra una hélice 1 de refrigeración destinada a la refrigeración de una máquina eléctrica. Esta hélice 1 de refrigeración es móvil en rotación alrededor del eje de rotación R. La hélice 1 de refrigeración incluye al menos dos coronas 2, de las cuales una primera corona 21 y una segunda corona 22, y cada corona 2 incluye unas palas 3. Para una mayor claridad, a continuación de la descripción, las palas de la primera corona 21 se llamarán primeras palas 31 y las palas de la segunda corona 22 se llamarán segundas palas 32. La hélice 1 de refrigeración se extiende radialmente en un plano P y las coronas 2 están situadas una encima de la otra en este mismo plano P de la hélice de refrigeración. Dicho de otra manera, las coronas 2, 21, 22 de la hélice de refrigeración son coaxiales según el eje de rotación R.

La hélice 1 de refrigeración incluye unos anillos 5 que permiten separar cada corona 2. Hay que observar que cada anillo 5 se extiende según su dimensión mayor a lo largo del eje de rotación R de la hélice 1 de refrigeración. Dicho de otra manera, la mayor dimensión de cada anillo 5 es perpendicular a las palas 3 de la hélice 1 de refrigeración. De una manera más particular, la primera corona 21 incluye un primer anillo 51, también llamado anillo interno, que define una cara interna 211 de la primera corona 21. La primera corona 21 incluye un segundo anillo 52, también llamado anillo intermedio, que define una cara externa 212 de la primera corona 21. Las palas 3 de la primera corona 21 están situadas entonces radialmente entre el primer anillo 51 y el segundo anillo 52.

De la misma manera, la segunda corona 22 incluye el segundo anillo 52, llamado anillo intermedio, que define una cara interna 221 de la segunda corona 22. La segunda corona 22 incluye un tercer anillo 53, llamado anillo externo, que define una cara externa 222 de la segunda corona 22. Las palas 3 de la segunda corona 21 están situadas entonces entre el segundo anillo 52 y el tercer anillo 53.

Aquí, la hélice 1 de refrigeración no incluye nada más que dos coronas, y así, el anillo intermedio 52 entre la primera corona 21 y la segunda corona 22 define a la vez la cara externa 212 de la primera corona 21 y la cara interna 221 de la segunda corona 22.

La FIGURA 1 muestra igualmente que cada corona 2 presenta un radio medio. El radio medio se define como la media entre el radio de la cara interna y el radio de la cara externa de una misma corona. De esta manera, la primera corona 21 presenta un radio interno R1i, un radio externo R1 y un radio medio R1m. Y pasa lo mismo con la segunda corona 22 con su radio interno R2i, su radio externo R2e y su radio medio R2m. Se observa que entonces la primera corona 21 presenta un radio medio R1 m inferior al radio medio R2m de la segunda corona 22.

Por otra parte, la hélice 1 de refrigeración incluye un cubo 6 destinado a colaborar con un eje permitiendo accionar en rotación a la hélice 1 de refrigeración. El cubo define entonces la cara interna 211 de la primera corona 21. El cubo 6 incluye sobre una de sus caras unos brazos de unión 7 que unen el cubo 6 con la primera corona 21. Estos brazos de unión 7 están orientados en la dirección de las solicitaciones y se extienden aquí radialmente con respecto a la hélice 1 de refrigeración. Los brazos de unión 7 permiten entonces transmitir el movimiento de rotación del cubo 6 a las coronas 2, 21,22.

Hay que observar que el cubo 6 se extiende en un plano perpendicular al eje de rotación R de la hélice 1 de refrigeración que pasa por el conjunto de las palas 3 de la hélice 1 de refrigeración. De esta manera, se asegura que el tamaño de la hélice 1 de refrigeración se optimiza. De una manera más general, se puede decir que el cubo 6 se extiende en un plano perpendicular al eje de rotación R de la hélice 1 de refrigeración y que pasa por al menos una de las palas 3 de la hélice 1 de refrigeración.

Además, como es visible en la FIGURA 2, la hélice 1 de refrigeración conserva preferentemente un mismo espesor E, medido según el eje de rotación R de la hélice 1 de refrigeración. La hélice 1 de refrigeración es preferentemente de sonido simple, es decir, que no contiene nada más que una sola rueda que incluye las coronas colocadas radialmente una encima de la otra. La noción de sonido simple se opone, por ejemplo, a una hélice de doble sonido que incluye dos ruedas pegadas una a la otra según el eje de rotación R y que no presenta nada más que un único cubo. Por otra parte, la FIGURA 2 muestra igualmente que la hélice 1 de refrigeración genera un flujo de un fluido de refrigeración según dos sentidos opuestos F1 y F2. Se observará que el fluido es aspirado y propulsado paralelamente al eje de rotación R de la hélice 1 de refrigeración, así como que la hélice se denomina de tipo axial o helicoidal. Las hélices de tipo axial o helicoidal se oponen a las hélices de tipo radial o centrífugo en las cuales el fluido es aspirado paralelamente al eje de rotación R y es propulsado perpendicularmente a este mismo eje R. La FIGURA 3 representa a la hélice 1 de refrigeración en perspectiva. La hélice 1 de refrigeración incluye entonces una primera cara 11 y una segunda cara 12. De una manera más precisa, las caras 11, 12 están definidas en los planos que pasan por los bordes del extremo que delimitan axialmente a los anillos 5, 51,52. 53. La primera cara 11 está definida, aquí, como el plano que incluye a la vez a los brazos de unión 7 así como a los primeros bordes del extremo 41 que forman los anillos 5, 51, 52, 53. La segunda cara 12 está definida, en lo que a ella se refiere, como la destinada a recibir a un eje que permite accionar en rotación a la hélice 1 de refrigeración, incluyendo a su vez la segunda cara 12 a los segundos bordes del extremo 42 que forman los anillos 5, 51, 52, 53 y situados en la parte opuesta de los primeros bordes del extremo 41.

Las palas 3 de la primera corona 21, llamadas primeras palas 31, están situadas de tal manera que generan una circulación del fluido de refrigeración en un primer sentido F1 de circulación y las palas 3 de la segunda corona 22, llamadas segundas palas 32, están situadas de tal manera que generan la circulación del fluido de refrigeración en un segundo sentido F2 de circulación, siendo el segundo sentido de circulación F2 opuesto al primer sentido F1. Por “sentido opuesto”, se entiende, por ejemplo, que el primer sentido F1 se aleja de la hélice de refrigeración mientras que el segundo sentido F2 se aproxima a la hélice de refrigeración, o a la inversa. Se observa que para una misma corona 2, las palas 3 son diametralmente opuestas con respecto al eje de rotación R de la hélice 1 de refrigeración. Por otra parte, el fluido de refrigeración puede ser también un líquido o un gas. De una manera no limitativa, la descripción que sigue considera que el fluido de refrigeración es, aquí, el aire.

Como está ilustrado en las FIGURAS 4 y 5, cada pala 3 puede presentarse bajo la forma de una lámina curvada. Aquí, la lámina tiene, por ejemplo, una forma rectangular y presenta al menos un borde largo y al menos un borde corto. El borde corto está definido por los extremos longitudinales 33, 34 de la pala 3 y el borde largo está definido por una zona de contacto entre la pala y uno de los anillos 5, 51-53. Se observa que cada pala 3 incluye un primer extremo longitudinal 33 y un segundo extremo longitudinal 34. Estos extremos 33, 34 delimitan la altura del rectángulo que encierra a la pala 3, 31, 32. De una manera no limitativa, el primer extremo 33 es redondeado y el segundo extremo 34 está en punta. Tales extremos 33, 34 permiten optimizar la aerodinámica y el desplazamiento del aire. Las palas 3, 31, 32 que incluyen los extremos 33, 34 redondeados y en punta presentan entonces una cara interna y una cara externa que se hacen más finas progresivamente en las proximidades del segundo extremo 34 en punta.

De una corona a otra, estos extremos 33, 34 están situados en oposición unos con respecto a otros, es decir, que los extremos redondeados 33 de las primeras palas 31 están orientados, por ejemplo, hacia, e incluso situados sobre, la primera cara 11 de la hélice 1 de refrigeración mientras que los extremos redondeados 33 de las segundas palas 32 están orientados hacia, e incluso situados sobre, la segunda cara 12 de la hélice 1 de refrigeración.

La FIGURA 5 representa una vista parcial desde arriba de las primeras palas 31 y de las segundas palas 32 de la hélice 1 de refrigeración representada sin los anillos referenciados 5, 51, 52, 53. Cada pala 3, 31, 32 presenta una recta de referencia D que pasa por cada uno de los dos extremos 33, 34 longitudinales de la pala 3, 31, 32, sobre una misma cara de la pala 3. Partiendo de la primera cara 11 de la hélice 1 de refrigeración, las palas 31, 32 y sus rectas de referencia D están situadas de manera oblicua con respecto al eje de rotación R de la hélice 1 de refrigeración o con respecto a las rectas Ri paralelas al eje de rotación R. Por oblicuas, se entiende que las palas 3 no son ni paralelas, ni perpendiculares con respecto al eje de rotación R de la hélice 1 de refrigeración y a las rectas Ri paralelas al eje de rotación R. De una manera más precisa, tomando el primer extremo 33 de una primera pala 31 orientada hacia la primera cara 11 de la hélice 1 de refrigeración, la recta de referencia D de la primera pala 31 forma entonces un primer ángulo a con la recta paralela Ri. Tomando el segundo extremo 34 de una segunda pala 32 orientada hacia la primera cara 11 de la hélice 1 de refrigeración, la recta de referencia D de la segunda pala 32 forma entonces un segundo ángulo p con la recta paralela Ri. Se observa entonces que el primer ángulo a está en un sentido horario con respecto a la recta paralela Ri mientras que el segundo ángulo p está en un sentido antihorario con respecto a la recta paralela Ri. Dicho de otra manera, el primer ángulo a tiene un valor negativo, mientras que el segundo ángulo p tiene un valor positivo. De una manera más global, se puede concluir que los planos por los cuales se extienden verticalmente las primeras palas 31 y las segundas palas 32 se cruzan. Hay que precisar que, los planos por los cuales se extienden las primeras palas 31 y las segundas palas 32 no están coinciden.

Por otra parte, las palas 3, 31, 32 presentan una curvatura C (véase la FIGURA 6) según su eje de elongación. La curvatura C se extiende desde el primer extremo de la pala 3, 31, 32 al otro extremo 34. De una manera más precisa, partiendo del extremo 33, 34 situado más próximo a la primera cara 11 de la hélice 1 de refrigeración, la curvatura C de la pala está en un sentido antihorario para las primeras palas 31 y en un sentido horario para las segundas palas 32.

Además, la primera corona 21 incluye menos palas 3 que la segunda corona 22. En efecto, en el ejemplo de realización representado en la FIGURA 6, la primera corona 21 incluye doce palas 31 y la segunda corona 22 incluye veintidós palas 32. De una manera más precisa, la primera corona 21 incluye una pala 31 cada treinta grados y la segunda corona 22 incluye una pala 32 cada 17 grados aprox.

La hélice 1 de refrigeración está fabricada de una manera preferente por moldeado. De una manera más precisa, las palas 3, 31,32, los anillos 5, 51,52, 53 el cubo 6 y los brazos de unión están fabricados todos por moldeado durante una misma etapa de moldeado. De esta manera, la hélice 1 de refrigeración es monobloc.

Por otra parte, la hélice 1 de refrigeración puede ser accionada en rotación por un accionador eléctrico 10. Este accionador eléctrico 10 es independiente mecánicamente hablando de la máquina eléctrica que refrigera la hélice 1 de refrigeración. El accionador eléctrico 10 está situado al nivel del cubo 6 de la hélice 1 de refrigeración y de una manera más precisa, sobre la segunda cara 12 de la hélice 1 de refrigeración. El accionador eléctrico 10 de la hélice 1 de refrigeración incluye sobre la cara opuesta a la hélice 1 de refrigeración un soporte de fijación 13 que permite, por ejemplo, una fijación a la máquina eléctrica. Este soporte de fijación 13 se está materializado aquí por unas patas de fijación 14 que incluyen al menos un orificio 16 preparado para dejar pasar un medio de fijación. El medio de fijación puede ser, por ejemplo, un tornillo o un remache. De esta manera, el soporte de fijación 13 está destinado a solidarizar a la hélice 1 de refrigeración así formada con una máquina rotatoria que tiene la necesidad de ser refrigerada. En el ejemplo de realización representado en las FIGURAS 1 a 6, el soporte de fijación 13 incluye cuatro patas de fijación 14 repartidas angularmente a 90° y que incluyen cada una a su vez, un orificio 16. Según una alternativa, el accionador eléctrico 10 de la hélice 1 de refrigeración podría estar fijado por pegadura o por cualquier otro medio capaz de solidarizar al accionador eléctrico 10 sobre un soporte.

Un conjunto 1000 que incluye una máquina eléctrica 100 y la hélice 1 de refrigeración tal como ha sido descrita precedentemente se ve en la FIGURA 7. La hélice 1 de refrigeración está destinada a refrigerar a la máquina eléctrica 100 aspirando y propulsando un fluido de refrigeración, preferentemente gaseoso por los diversos pasos del fluido de refrigeración practicados en la máquina eléctrica 100. El fluido de refrigeración es, por ejemplo, el aire. Hay que observar que el aire que entra por la hélice 1 de refrigeración es el aire exterior a la máquina eléctrica 100, mientras que el aire que sale por la hélice 1 de refrigeración es el aire interior a la máquina eléctrica 100. En efecto, la máquina eléctrica mostrada en la FIGURA 7 es una máquina de las llamadas abierta, es decir, expuesta al aire exterior a ella. Se precisa igualmente que la máquina eléctrica 100, descrita a continuación, incluya un único circuito de refrigeración, especialmente para el aire exterior. En otras palabras, la máquina eléctrica 100 está refrigerada únicamente por aire.

La máquina eléctrica 100 incluye un estator 9 así como un eje 101 que acciona en rotación a un rotor 103. UN entrehierro 20 practicado entre el estator 9 y el rotor 103 forma un primer paso para el fluido de refrigeración en la máquina eléctrica 100.

El estator 9 puede estar fabricado por un apilado de chapas 90 sobre las cuales están montados los devanados que forman una pluralidad de bobinas 106. Las bobinas 106 presentan unos cabezales de bobina 16 y cada cabezal de bobina 16 sobresale longitudinalmente del apilado de chapas 90 del estator 9, a lo largo del eje longitudinal L de la máquina eléctrica 100. Cada chapa 90 del estator 9 puede incluir de una manera opcional al menos una aleta de refrigeración 99 procedente de su periferia externa y que permite de esta manera una refrigeración de la cara externa del estator 9.

El rotor 103 puede ser fabricado igualmente con un apilado de chapas 17 sobre las cuales están montados, por ejemplo, unos imanes permanentes. El rotor 103 puede igualmente ser bobinado o moldeado. Las chapas 17 del rotor 103 pueden incluir sobre la parte central una o varias ranuras 173 de tal manera que se crea al menos un segundo paso para el fluido de refrigeración entre el rotor 103 y se eje 101 de rotación.

De acuerdo con el invento, el conjunto 1000 conforme con el invento incluye de una manera ventajosa al menos un paso para el fluido de refrigeración entre el rotor 103 y el eje 101 de la máquina eléctrica 100, siendo solidaria la hélice 1 de refrigeración de la máquina eléctrica 100 o independiente de ésta, según los modos de realización detallados precedentemente. Un ejemplo de realización de tal paso para el fluido de refrigeración entre el rotor 103 y el eje 101 de la máquina eléctrica 100 será descrito con más detalle haciendo referencia a las FIGURAS 13 y 14. Por otra parte, la máquina eléctrica 100 puede incluir al menos una brida 8 situada en un extremo longitudinal del estator 9. En el ejemplo ilustrado aquí, la máquina eléctrica 100 incluye dos bridas 8 situadas cada una en un extremo longitudinal del estator 9. Cada brida 8 permite mantener al eje 101 que acciona en rotación al rotor 103 a través de un palier de rotación 105, tal como, por ejemplo, un rodamiento de bolas.

La FIGURA 8 muestra que la máquina eléctrica 100 incluye preferentemente una camisa 102 que cubre a las bridas 8 y al estator 9. El recubrimiento se hace según un eje longitudinal L en el cual la máquina eléctrica 100 se extiende. Cuando la máquina eléctrica 100 incluye una camisa 102, la hélice 1 de refrigeración está colocada en un extremo longitudinal de la camisa 102, no recubriendo la camisa 102 al anillo externo 53 de la hélice 1 de refrigeración. La camisa 102 no está placada tampoco contra las aletas de refrigeración 99 del estator 9, esto permite crear entonces un tercer paso para el fluido de refrigeración entre las aletas de refrigeración 99 y la camisa 102.

Esta FIGURA 8 permite de igual manera mostrar que la máquina eléctrica 100 incluye unas aberturas 19 que permiten la circulación del flujo de aire desde o hacia los diferentes pasos para el fluido de refrigeración en la máquina eléctrica 100. La hélice 1 de refrigeración se sitúa entonces sobre un extremo longitudinal del estator 9. Cuando la máquina eléctrica 100 incluye dos bridas 8, la hélice 1 de refrigeración está fijada a una de estas dos bridas 8. La hélice 1 de refrigeración está o bien accionada en rotación por el eje 101 de la máquina eléctrica, o bien por medio de un accionador independiente de la citada máquina eléctrica 100. En este caso, la brida 8 destinada a recibir a la hélice 1 de refrigeración incluye unas riostras 15 que definen periféricamente y de manera transversal al eje longitudinal L las aberturas 19 que permiten la circulación del flujo de aire en la máquina eléctrica 100. Estas riostras 15 son visibles igualmente en la FIGURA 9. La brida 8 opuesta, por su parte, incluye unas aberturas 19 periféricas que permiten una circulación del fluido de refrigeración, por ejemplo, un flujo de aire mezclado en U y que impiden, de esta manera al aire salir de la máquina eléctrica 100. En el caso de una brida cerrada, ésta incluye unas aberturas periféricas para la circulación del flujo de aire en U, que permiten, de esta manera, al aire mezclado formar un bucle en el interior de la máquina eléctrica 100 para salir a continuación por el lado en el que está situada la hélice 1 de refrigeración.

Las coronas 2 de la hélice 1 de refrigeración están destinadas a colaborar con estas aberturas 19. Para ello, cada anillo 5, 51,52, 53 de la hélice 1 de refrigeración se sitúa en la prolongación longitudinal de una pared de la máquina eléctrica 100 y, de una manera más precisa, de una pared que forma la camisa 102 y/o de una pared longitudinal 81, 82 de la brida 8.

En el ejemplo de realización representado en la FIGURA 10, el anillo interno 51 de la hélice 1 de refrigeración se sitúa en la prolongación longitudinal de una pared interna 81 de la brida 8. El anillo intermedio 52 de la hélice 1 se sitúa en la prolongación longitudinal de una pared externa 82 de la brida 8 y el anillo externo 53 se sitúa en la prolongación longitudinal de una pared que forma la camisa 102. De esta manera, por la disposición de las primeras palas 31 de la primera corona 21, un flujo de aire circula por la máquina eléctrica según el primer sentido F1, es decir, en un sentido en el que el flujo se dirige alejándose de la hélice 1 de refrigeración y hacia el interior de la máquina eléctrica 100. Este flujo de aire F1 circula, por ejemplo, por el entrehierro 20 situado entre el rotor 103 y el estator 9. Este flujo de aire puede circular igualmente por los segundos pasos del fluido de refrigeración formados por las ranuras 173 practicadas a través de las chapas del rotor 103 circulando de esta manera entre el rotor 103 y su eje 101.

Por otra parte, por la disposición de las segundas palas 32 de la segunda corona 22, un flujo de aire circula por la máquina eléctrica 100 según el segundo sentido F2, es decir, en un sentido en el que el flujo se dirige hacia, o en dirección de, la hélice 1 de refrigeración estando al mismo tiempo en el interior de la máquina eléctrica 100. Este flujo de aire F2 circula según este ejemplo a lo largo de la cara externa del estator 9 y, de una manera más precisa, entre las aletas de refrigeración 99 del estator 9, y entre estas aletas de refrigeración 99 y la camisa 102.

Se entiende que, teniendo en cuenta la naturaleza del fluido de refrigeración, son posibles otros recorridos. Especialmente, el flujo de aire puede estar entrando en la máquina eléctrica circulando a lo largo de la cara externa del estator, y a continuación volver hacia la hélice 1 de refrigeración pasando por el entrehierro 20 y/o por los segundos pasos del fluido de refrigeración formados por las ranuras 173.

Como se ha mostrado en las FIGURAS 11 y 12, el eje 101 que acciona en rotación al rotor 103 puede ser hueco con el fin de crear un cuarto paso 1010 del fluido de refrigeración para el flujo de aire en el interior del eje 101. A estos efectos, el eje 101 incluye en cada uno de sus extremos un manguito 18 provisto con unos orificios 180 para la entrada o la salida del flujo de aire. De esta manera, el flujo de aire puede circular también por el interior del eje 101 hueco y de sus manguitos 18 y, de esta manera, refrigerar una porción interna del rotor.

Se observará que en las FIGURAS 7 a 10, la hélice 1 de refrigeración es independiente de la máquina eléctrica 100 a la que refrigera, ilustrando entonces un primer modo de realización del conjunto 1000. De una manera más precisa, la hélice 1 de refrigeración es independiente del eje 101 que acciona en rotación al rotor 103. A estos efectos, la hélice 1 de refrigeración está configurada para ser accionada en rotación por el accionador eléctrico 10 independiente de la máquina eléctrica 100. De esta manera, la velocidad a la cual gira la máquina eléctrica 100 no influye en la velocidad a la que gira la hélice 1 de refrigeración, esto permite evacuar, de una manera ventajosa, el calor generado por la máquina eléctrica 100 cuando gira a baja velocidad.

Preferentemente, el accionador eléctrico 10 de la hélice 1 de refrigeración está fijado sobre la brida 8 de la máquina eléctrica 100.

Según un segundo modo de realización representado en las FIGURAS 11 ó 12, la hélice 1 de refrigeración es solidaria con el eje de accionamiento 101 del rotor 103. La hélice 1 de refrigeración es no es accionada, por lo tanto, en rotación por un accionador eléctrico determinado, sino por la rotación del eje 101. El cubo 6 de la hélice 1 de refrigeración está unido directamente entonces al eje 101 de la máquina eléctrica que soporta al rotor 17.

En el ejemplo de realización representado en la FIGURA 12, un flujo de aire circula por la máquina eléctrica 100 según un primer sentido, es decir, en un sentido en el que el aire se dirige alejándose de la hélice 1 de refrigeración y hacia el interior de la máquina eléctrica 100. Este flujo de aire circula, por ejemplo, por los primeros pasos del fluido de refrigeración practicados a través del rotor 103 a través de las ranuras 173 refrigerando, de esta manera, entre el rotor 103 y su eje 101. Este flujo de aire puede circular, a continuación, por el entrehierro 20 situado entre el rotor 103 y el estator 9 o bien coger el tercer paso del fluido de refrigeración situado entre la camisa 102 y las aletas 99 del estator 9.

Por supuesto que, la descripción referente a la hélice 1 de refrigeración, así como a la circulación del fluido en la máquina eléctrica 100 se aplica tanto al primer modo de realización como al segundo modo de realización del conjunto 1000. El invento descrito según sus diferentes modos de realización y variantes permite obtener una prestación importante de una máquina eléctrica de propulsión de un vehículo, especialmente automóvil, manteniendo al mismo tiempo un tamaño limitado que permite disponer de la máquina eléctrica en el vehículo y limitar su peso. Para un tamaño o un peso idénticos, las prestaciones de la máquina eléctrica se ven incrementadas, puesto que se refuerza su refrigeración.

Las FIGURAS 13 y 14 muestran la máquina eléctrica 100 de un conjunto 100 según el presente invento y tal y como se ve en las FIGURAS precedentes, incluyendo la citada máquina eléctrica el rotor 103 que puede ser accionado en rotación por medio del eje 101 de la citada máquina eléctrica 100. El eje 101 presenta un abultamiento con el fin de crear una superficie de apoyo 20 destinada a insertarse en los palieres de la máquina eléctrica, tales como los rodamientos de bolas.

El rotor 103 presenta un diámetro interno Di y un diámetro externo De. El eje 101 presenta un diámetro sensiblemente próximo al diámetro interno Di del rotor 103 y se inserta en una parte de una cavidad interna 4 del rotor 103. Esta parte de la cavidad interna 4 corresponde sensiblemente al diámetro interno Di.

El rotor 103 incluye en una zona externa 116, expuesta hacia el exterior del rotor 103 o del conjunto 100, un número P de elementos magnéticos 10. En el ejemplo de realización representado en las FIGURAS, los elementos magnéticos 10 tienen una forma paralelepipédica. Los elementos magnéticos 10 son, por ejemplo, unos imanes permanentes. El rotor 103 puede igualmente estar bobinado o moldeado.

Cada uno de los imanes permanentes presenta una polaridad radial norte N y una polaridad radial sur S. Con el fin de poner en rotación al rotor 103, las polaridades entre un elemento magnético 10 y su vecino, están invertidas. Dicho de otra manera, si un elemento magnético 10 dado presenta una polaridad radial externa norte y una polaridad radial interna sur, entonces el elemento magnético 10 adyacente presenta una polaridad radial externa sur y una polaridad radial interna norte. Esta disposición entre dos elementos magnéticos 10 adyacentes genera entonces un flujo electromagnético en el interior del rotor 103. El flujo electromagnético tiene, por ejemplo, la forma de un arco de círculo F, como está representado de manera parcial en la FIGURA 14.

Con el fin de no alterar la magnetización del rotor 103 y permitiendo al mismo tiempo asegurar una refrigeración, así como un aligeramiento del rotor 103, del conjunto 1000 y/o de la máquina eléctrica 100, se crea un paso del fluido de refrigeración entre el rotor 103 y el eje 101. Para ello, el rotor 103 incluye unas muescas 173. Las muescas 173 se extienden longitudinalmente y de una manera paralela al eje de rotación R del rotor 103. De una manera más precisa, el rotor 103 incluye al menos dos muescas 173 que delimitan la cavidad interna 4, formando entonces dos pasos del fluido de refrigeración entre el rotor 103 y su eje 101.

La muesca 173 está delimitada por una pared que se extiende en un plano perpendicular al eje de rotación R. Al menos una parte de esta pared respeta al flujo electromagnético F generado por el elemento magnético 10. Dicho de otra manera, el corte de la muesca 173 se efectúa en una parte del rotor 103 poco sometida, e incluso no sometida, al flujo electromagnético F. De esta manera, por la presencia de las muescas 173 que forman los pasos del fluido de refrigeración alrededor de todo el eje 101 y a lo largo de todo el eje 101, el invento permite refrigerar de una manera más eficaz el rotor 103, el eje 101 y la máquina eléctrica 100 sobre la que están montados.

En el ejemplo de realización ilustrado en las FGURAS, cada muesca 173 forma una concavidad sobre el diámetro interno Di del rotor 103. De una manera más precisa, es esta pared que respeta al flujo electromagnético la que tiene una forma circular cóncava a la vista del eje de rotación R.

Dos muescas 173 adyacentes están separadas una de otra por una porción de contacto 140. La porción de contacto 140 está configurada para ir a apoyarse sobre el eje 101. El rotor 103 incluye, por lo tanto, una pluralidad de porciones de contacto 140 configuradas para ir a apoyarse sobre el eje 101. Estas porciones de contacto 140 permiten la colaboración y la transmisión del movimiento de rotación entre el rotor 103 y el eje 101. De una manera más precisa, la cima de cada una de estas porciones de contacto 140 define el diámetro interno Di del rotor 103. Las porciones de contacto 140 pueden tener cualquier forma que permita asegurar un contacto con el eje 101. De una manera no limitativa, estas porciones de contacto 140 pueden tener una forma plana, ser redondeadas hacia el eje de rotación o por el contrario, redondeadas en una dirección opuesta al eje de rotación de tal manera que se adaptan a la forma circular de eje 101. Las porciones de contacto 140 pueden ser también puntiagudas.

La FIGURA 15 muestra un aumento de una parte de la FIGURA 14. La parte 113 de la pared que delimita las muescas 173, es decir, la pared que se extiende en el plan o P perpendicular al eje de rotación R, está representada aquí esquemáticamente por unas flechas. Esta parte 113 de la pared que delimita las muescas 173 respeta el flujo electromagnético F generado por los elementos magnéticos 10. Se entiende entonces que la pared que delimita las muescas 173 permite una circulación del flujo electromagnético entre los elementos magnéticos 10 sin cortar las líneas de flujo F.

En un ejemplo de realización mostrado en la FIGURA 15, el rotor 103 incluye un número P de elementos magnéticos igual a ocho y ocho muescas 173 adyacentes separadas unas de otras por ocho porciones de contacto 140 configuradas para ir a apoyarse sobre el eje 101. Las ocho muescas 173 y las ocho porciones de contacto 140 están situadas en un intervalo regular con respecto al eje de rotación R. De una manera más precisa, las muescas 173 y las porciones de contacto 140 están espaciadas de una manera regular, aquí 45 grados con respecto al eje de rotación R. Dicho de otra manera, el sector angular entre cada muesca 173 es constante y el sector angular entre cada porción de contacto 140 es igualmente constante, siendo este sector angular igual a 360/P, en donde P corresponde al número de elementos magnéticos 10 presentes sobre el rotor 103. Se observa también que un intervalo angular entre las muescas 173 y las porciones de contacto 140 es también constante, siendo este intervalo angular igual a 360/2P, en donde P corresponde al número de elementos magnéticos 10 presentes sobre el rotor 103, intervalo angular que es aquí de 22,5 grados. De esta manera, como está representado en las FIGURAS, la alternancia entre las muescas 173 y las porciones de contacto 140 forma una sinusoide sobre el diámetro interno Di del rotor 103.

La FIGURA 14 ilustra igualmente la posición relativa de los elementos magnéticos 10 con las muescas 173. En efecto, en este ejemplo de realización, un radio I que pasa por un centro M del elemento magnético 10 pasa también por un plano de simetría longitudinal de la muesca 173, representado aquí por un plano que pasa por la cima E de la muesca 173 y por el radio I del rotor 103. Dicho de otra manera, la cima E de la muesca 173 está alineada radialmente con el elemento magnético 10. Se observará aquí que, la cima E de la muesca 173 es ligeramente redondeada. De una manera más general, se puede decir también que el radio I que pasa por un centro M del elemento magnético 10, pasa también por el punto E de la muesca 173 más alejado del eje de rotación R del rotor 103.

Como una variante y según el flujo electromagnético F, los elementos magnéticos 10 pueden estar alineados con las porciones de contacto 140, de esta manera, las muescas 173 están situadas entre los elementos magnéticos 10. Dicho de otra manera, un radio I que pasa por un centro M del elemento magnético 10, pasa también por un plano de simetría longitudinal de una porción de contacto 140. Con respecto a la variante de realización precedente, los elementos magnéticos 10 están decalados en rotación un ángulo de 22,5 grados.

En el caso en el que el rotor 103 esté fabricado mediante el ensamblaje de chapas rotóricas apiladas, cada chapa rotórica incluye unas muescas 173 que presentan la pared de la cual una parte al menos 113 respeta el flujo electromagnético F con el fin de crear los pasos para el fluido de refrigeración a lo largo del eje 101. El corte longitudinal pone en evidencia que los pasos del fluido de refrigeración, y, por lo tanto, las muescas 173, se extienden paralelamente con respecto al eje de rotación R.

La FIGURA 16 representa una variante de realización del conjunto 100 en la que el eje 101 presenta unas ranuras 122 longitudinales que colaboran con las porciones de contacto 140 del rotor 103. El conjunto, estas ranuras 122 y las porciones de contacto 140 aseguran, especialmente, un guiado del rotor 103 sobre el eje 101 durante el montaje de las piezas. Además, la presencia de las ranuras 122 mejoran la rigidez del rotor 103 sobre el eje 101 con respecto al eje 101 liso, sin ranuras, y permiten transmitir el par entre el eje 101 y el rotor 103.

Hay que observar que el fluido de refrigeración, al insertarse en las muescas 173 del rotor 103, puede ser también tanto un líquido como un gas. De una manera no limitativa, en la descripción precedente, el fluido de refrigeración se considera como si fuese el aire.

Por supuesto que, el invento no está limitado a los ejemplos que acaban de ser descritos y que se pueden aportar numerosas disposiciones a estos ejemplos sin salirnos del marco del invento. Especialmente, las diferentes características, formas, variantes y modos de realización del invento pueden ser asociados unos con otros según diversas combinaciones en la medida en la que no son incompatibles o exclusivos unos de otros. En particular, todas las variantes y modos de realización descritos precedentemente, son combinables entre sí.

Claims (13)

REIVINDICACIONES

1.Conjunto (1000) que incluye:

- una máquina eléctrica abierta (100) por un extremo longitudinal que incluye a su vez:

- un estator (9) que tiene unos devanados que forman las bobinas (106),

- un rotor (103),

- un eje (101) que acciona al rotor (103) en rotación,

- una hélice (1) de refrigeración de la máquina eléctrica, incluyendo la citada hélice (1) de refrigeración al menos dos coronas (2, 21, 22) de las cuales una primera corona (21) y una segunda corona (22), y cada corona (2, 21, 22) incluyen unas palas (3) en las cuales las palas (3, 31) de la primera corona (21) de la hélice (1) de refrigeración están situadas de tal manera que generan una circulación de un flujo del fluido de refrigeración en un primer sentido (F1) en el que el flujo se dirige paralelamente a un eje de rotación (R) del rotor (103) alejándose de la hélice (1), y las palas (3, 32) de la segunda corona (22) están situadas de tal manera que generan la circulación del flujo del fluido de refrigeración en un segundo sentido (F2), siendo el segundo sentido (F2) opuesto al primer sentido (F1), con un flujo exterior a la máquina eléctrica (100) que entra en la hélice (1) de refrigeración y un flujo interior a la máquina eléctrica que sale de la hélice (1).

2. Conjunto (1000) según la reivindicación precedente, en el cual la hélice (1) de refrigeración es independiente del eje (101) que acciona al rotor (103) en rotación.

3. Conjunto (1000) según la reivindicación precedente, en el cual la hélice (1) de refrigeración está configurada para ser accionada en rotación por un accionador eléctrico (10) independiente de la máquina eléctrica (100).

4. Conjunto (1000) según la reivindicación precedente, en el cual el accionador eléctrico (10) independiente está fijado sobre una brida (8) de la máquina eléctrica (100).

5. Conjunto (1000) según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el cual la hélice (1) de refrigeración está situada sobre un extremo longitudinal de la máquina eléctrica (100).

6. Conjunto (1000) según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el cual la máquina eléctrica (100) incluye una camisa (102) en la cual están colocados el rotor (103) y el estator (9), estando colocada la hélice (1) de refrigeración en un extremo longitudinal de la camisa (102).

7. Conjunto (1000) según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el cual el eje (101) de la máquina eléctrica (1000) está situado para insertarse en una parte de una cavidad interna (4) del rotor (103), incluyendo el citado rotor (103) en una zona externa (116), al menos un elemento magnético (10) que genera un flujo electromagnético (F), estando delimitada la cavidad interna (4) del citado rotor (103) por al menos dos muescas (173) adyacentes separadas una de otra por una porción de contacto (140) configurada para ir a apoyarse sobre el eje (2), delimitando al menos una parte (13) de una pared, las muescas (173) que respetan el flujo electromagnético (F) generado por el elemento electromagnético (10).

8. Conjunto (1000) según la reivindicación precedente, en el cual la pared que delimita las muescas (173) se extiende en un plano (P) perpendicular a un eje de rotación (R) del rotor (103).

9. Conjunto (1000) según una de las reivindicaciones 7 u 8, en el cual cada muesca (173) tiene una forma curva cóncava vista desde un eje de rotación (R) del rotor (103), y/o la porción de contacto (140) tiene una forma circular convexa vista desde un eje de rotación (R) del rotor (103).

10. Conjunto (1000) según una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 9, en el cual un radio (I) del rotor (103) que pasa por un centro (M) del elemento magnético (10) pasa también por un punto (E) de la muesca (173) más alejada de un eje de rotación (R) del rotor (103).

11. Conjunto (1000) según la reivindicación precedente, en el cual cada muesca (173) tiene una cima (E) redondeada.

12. Conjunto (1000) según la reivindicación precedente, caracterizado por que el eje (101) incluye unas ranuras (122) para colaborar con las porciones de contacto (140) del rotor (103).

13. Conjunto (1000) según la reivindicación precedente, caracterizado por que las ranuras (122) se extienden paralelamente a un eje de rotación (R) del rotor (103).