FR2823382A1 - Oil cooling of hybrid vehicle electric propulsion motor, uses restrictors in stator oil channels to improve cooling effect - Google Patents
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Abstract
Description
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La présente invention est relative à un moteur électrique et plus particulièrement à un système de refroidissement d'un tel moteur. The present invention relates to an electric motor and more particularly to a cooling system of such a motor.
Un moteur électrique est généralement refroidi par de l'air, de l'eau ou de l'huile. An electric motor is usually cooled by air, water or oil.
Le refroidissement par air présente l'avantage de la simplicité et du faible coût, puisqu'il suffit de monter une roue de ventilateur sur son arbre pour souffler de l'air sur les bobines. Cependant, son efficacité est relativement faible de sorte que l'on l'utilise surtout dans des moteurs électriques de faible puissance. Air cooling has the advantage of simplicity and low cost, since it suffices to mount a fan wheel on its shaft to blow air on the coils. However, its efficiency is relatively low, so that it is mainly used in low power electric motors.
Le refroidissement par l'eau est basé généralement sur une circulation d'eau autour du carter du moteur. Il présente une meilleure efficacité du point de vue thermique que le refroidissement par air, mais cette efficacité est limitée par les multiples résistances thermiques interposées entre le liquide de refroidissement et les bobines. L'eau ne peut donc circuler qu'à une température relativement basse (par exemple entre 65 C et 70oC). En outre, ce type de refroidissement est relativement volumineux. Water cooling is generally based on a circulation of water around the motor housing. It has better thermal efficiency than air cooling, but this efficiency is limited by the multiple thermal resistors interposed between the coolant and the coils. Water can therefore only circulate at a relatively low temperature (for example between 65 C and 70oC). In addition, this type of cooling is relatively bulky.
Dans le contexte d'un moteur électrique, le refroidissement direct par de l'huile présente un important avantage en raison des très bonnes propriétés isolantes de l'huile. En revanche, il est plus difficile à mettre en oeuvre que le refroidissement par de l'eau, car l'huile présente une viscosité élevée et une conductivité thermique faible de sorte que sa capacité comme caloporteur est faible. In the context of an electric motor, direct oil cooling has an important advantage because of the very good insulating properties of the oil. On the other hand, it is more difficult to implement than cooling with water, since the oil has a high viscosity and a low thermal conductivity so that its capacity as a coolant is low.
Cependant, du fait que l'huile peut être directement mise au contact des bobines, il est possible d'extraire les calories au plus près de la source de chaleur, de telle sorte qu'en définitive, sa capacité de refroidissement globale est meilleure que celle de l'eau. However, since the oil can be brought directly into contact with the coils, it is possible to extract the calories as close as possible to the heat source, so that, ultimately, its overall cooling capacity is better than that of water.
Par le document US 5 519 269, il est connu de refroidir un moteur électrique au moyen d'huile en tant que From document US 5,519,269, it is known to cool an electric motor with oil as
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caloporteur. Dans ce cas, le bobinage du stator du moteur est réalisé en fil rond et l'huile est amenée à circuler entre les fils du bobinage dans les encoches statoriques. coolant. In this case, the winding of the stator of the motor is produced in round wire and the oil is caused to circulate between the wires of the winding in the stator notches.
Une virole est placée entre le stator et le rotor en s'étendant jusqu'aux flasques terminaux fermant la carcasse statorique de manière telle que l'huile circule non seulement dans les encoches statoriques mais également dans les espaces où se trouvent les têtes de bobines. A ferrule is placed between the stator and the rotor, extending to the end flanges closing the stator casing so that the oil circulates not only in the stator notches but also in the spaces where the coil heads are located.
Si dans cet agencement, on met effectivement l'huile au contact direct avec le bobinage, cet agencement présente l'inconvénient que, du fait du faible espace réservé à l'huile pour circuler entre les fils du bobinage, la circulation de l'huile présente une perte de charge très élevée surtout compte tenu de sa viscosité relativement élevée. L'efficacité du refroidissement s'en ressent très fortement. If in this arrangement, the oil is effectively brought into direct contact with the winding, this arrangement has the disadvantage that, due to the small space reserved for the oil to circulate between the wires of the winding, the circulation of the oil has a very high pressure drop, especially given its relatively high viscosity. The efficiency of cooling is strongly felt.
Il est également connu par le document US 5 973 427 de refroidir un moteur électrique en faisant circuler de l'eau dans des gaines qui passent dans les encoches statoriques entre les paquets de fils formant les bobines. De cette manière, on isole l'eau du bobinage, ce qui du point de vue sécurité est satisfaisant. Cependant, l'efficacité du refroidissement est dans ce cas médiocre précisément par l'absence de contact entre le fluide caloporteur et les fils de bobine. En outre, cette solution est complexe, car elle nécessite l'insertion de gaines étanches spécialement conçues dans les encoches statoriques ainsi que la connexion étanche des gaines au niveau des têtes de bobines. It is also known from document US Pat. No. 5,973,427 to cool an electric motor by circulating water in sheaths which pass through the stator notches between the bundles of wires forming the coils. In this way, the water is isolated from the winding, which from the safety point of view is satisfactory. However, the cooling efficiency in this case is mediocre precisely by the absence of contact between the heat transfer fluid and the coil wires. In addition, this solution is complex, because it requires the insertion of specially designed sealed sheaths in the stator notches as well as the sealed connection of the sheaths at the coil heads.
L'invention a pour but de fournir un moteur électrique comportant un système de refroidissement dépourvu des inconvénients précités. The object of the invention is to provide an electric motor comprising a cooling system devoid of the aforementioned drawbacks.
L'invention a donc pour objet un moteur électrique dont le stator est pourvu d'un circuit de refroidissement parcouru par de l'huile en tant que fluide caloporteur qui circule dans les encoches statoriques pour évacuer la The invention therefore relates to an electric motor, the stator of which is provided with a cooling circuit traversed by oil as a heat-transfer fluid which circulates in the stator notches to evacuate the
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chaleur engendrée par le bobinage statorique de ce moteur, l'alésage délimité par le stator étant revêtu par une virole se fermant de façon étanche sur les flaques du moteur pour définir avec ceux-ci et le carter du moteur deux chambres annulaires dans lesquelles ledit fluide caloporteur baigne les têtes dudit bobinage, lesdites chambres étant pourvues respectivement d'un orifice d'alimentation et d'un orifice de refoulement dudit fluide caloporteur, caractérisé en ce que dans chacune desdites encoches, les parties actives dudit bobinage sont appliquées contre les parois de l'encoche et dimensionnées de manière à délimiter entre elles un couloir de circulation dans laquelle s'écoule ledit fluide caloporteur. heat generated by the stator winding of this motor, the bore delimited by the stator being coated by a ferrule sealingly closing on the puddles of the motor to define therewith and the motor casing two annular chambers in which said fluid heat transfer medium bathes the heads of said winding, said chambers being respectively provided with a supply orifice and a discharge orifice for said heat transfer fluid, characterized in that in each of said notches, the active parts of said winding are applied against the walls of the notch and dimensioned so as to delimit between them a circulation corridor in which flows said heat transfer fluid.
Grâce à ces caractéristiques, le fluide caloporteur peut circuler dans un espace relativement important qui n'impose pas une perte de charge élevée à l'écoulement du fluide caloporteur, même si ce dernier est de l'huile présentant une viscosité élevée. Thanks to these characteristics, the heat transfer fluid can circulate in a relatively large space which does not impose a high pressure drop on the flow of the heat transfer fluid, even if the latter is oil having a high viscosity.
Suivant une caractéristique particulièrement intéressante de l'invention, un moyen d'obstruction de la circulation dudit fluide caloporteur est placé dans chacun desdits couloirs. According to a particularly advantageous characteristic of the invention, a means of obstructing the circulation of said heat transfer fluid is placed in each of said corridors.
Cette caractéristique permet de favoriser considérablement le coefficient d'échange thermique entre le bobinage statorique et le fluide caloporteur, celui-ci étant obligé, pour contourner le moyen d'obstruction de suivre un trajet plus ou moins tortueux dans les couloirs prévus entre les parties actives du bobinage. This characteristic makes it possible to considerably favor the coefficient of heat exchange between the stator winding and the heat-transfer fluid, the latter being forced, to circumvent the obstruction means to follow a more or less tortuous path in the corridors provided between the active parts. of the winding.
Selon d'autres particularités avantageuses de l'invention, ledit moyen d'obstruction comprend au moins une réglette montée dans ledit couloir sur toute la longueur de celui-ci et pourvue de distance en distance de saillies s'étendant radialement dans ledit couloir tout en ménageant dans ce dernier un passage pour ledit fluide caloporteur ; According to other advantageous features of the invention, said obstruction means comprises at least one strip mounted in said corridor over the entire length of the latter and provided with distance by distance of projections extending radially in said corridor while providing in the latter a passage for said heat transfer fluid;
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lesdites saillies présentent une section transversale dont l'aire diminue radialement vers l'intérieur par rapport à l'axe du stator ; la section transversale de ladite saillie est triangulaire et l'un des angles de cette section est tournée vers l'aval par rapport à l'écoulement dudit fluide caloporteur ; la section transversale de ladite saillie est carrée ou circulaire ; la section transversale de ladite saillie est rectangulaire et placée de préférence obliquement par rapport à l'écoulement dudit fluide caloporteur ; ladite réglette s'étend jusqu'aux flasques du carter qui lui servent d'appui longitudinal ; ladite réglette est munie de saillies latérales s'appuyant sur lesdites parties actives du bobinage pour positionner ladite réglette dans le sens transversal dans ledit couloir ; deux réglettes sont montées dans chacun desdits couloirs, l'une à son extrémité radialement extérieure et l'autre à son extrémité radialement intérieure, lesdites saillies s'étendant radialement étant prévues sur les faces desdites réglettes tournées l'une vers l'autre, les longueurs desdites saillies étant inférieures à la distance entre les deux réglettes ; des bouchons sont placés entre lesdits flasques et les têtes dudit bobinage alternativement de part et d'autre de ce bobinage pour définir un trajet en méandres pour ledit fluide caloporteur. said projections have a cross section whose area decreases radially inward relative to the axis of the stator; the cross section of said projection is triangular and one of the angles of this section faces downstream with respect to the flow of said heat transfer fluid; the cross section of said projection is square or circular; the cross section of said projection is rectangular and preferably placed obliquely to the flow of said heat transfer fluid; said strip extends to the flanges of the casing which serve as its longitudinal support; said strip is provided with lateral projections resting on said active parts of the winding to position said strip in the transverse direction in said passage; two strips are mounted in each of said corridors, one at its radially outer end and the other at its radially inner end, said radially extending projections being provided on the faces of said strips facing one another, the lengths of said projections being less than the distance between the two strips; plugs are placed between said flanges and the heads of said coil alternately on either side of this coil to define a meandering path for said heat transfer fluid.
L'invention a également pour objet un ensemble propulseur pour un véhicule automobile hybride comprenant un moteur thermique muni d'un circuit de refroidissement, une boîte de vitesses et un moteur électrique couplé mécaniquement à la boîte de vitesses et comportant l'une ou plusieurs des caractéristiques telles que définies ci- The subject of the invention is also a propulsion unit for a hybrid motor vehicle comprising a heat engine provided with a cooling circuit, a gearbox and an electric motor mechanically coupled to the gearbox and comprising one or more of the characteristics as defined above
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dessus, cet ensemble propulseur étant caractérisé en ce que l'huile circulant dans ladite boîte de vitesses est le fluide caloporteur dudit moteur électrique et il est prévu un circuit de circulation dudit fluide caloporteur dans lequel sont insérés ledit moteur électrique et ladite boite de vitesses en série avec une pompe de circulation et l'un des côtés d'un échangeur de chaleur, l'autre côté de ce dernier étant inséré dans le circuit de refroidissement dudit moteur thermique. above, this propellant assembly being characterized in that the oil circulating in said gearbox is the heat transfer fluid of said electric motor and a circulation circuit of said heat transfer fluid is provided in which said electric motor and said gearbox are inserted series with a circulation pump and one side of a heat exchanger, the other side of the latter being inserted in the cooling circuit of said heat engine.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés sur lesquels : la figure 1 est une vue en demi-coupe axiale, prise selon la ligne 1-1 de la figure 2, d'un moteur électrique pourvu d'un système de refroidissement selon l'invention ; la figure 2 est une vue en coupe partielle de ce moteur prise selon la ligne II-II de la figure 1 ; la figure 3 est une vue en perspective d'une forme possible d'un moyen d'obstruction destiné à influer sur l'écoulement du fluide caloporteur ; la figure 4 est une vue en perspective d'une autre forme possible d'un moyen d'obstruction ; la figure 5 est une vue en élévation latérale d'encore une autre forme de moyen d'obstruction ; la figure 6 montre une vue en perspective de ce même élément ; la figure 7 montre plusieurs formes possibles des dents d'un moyen d'obstruction ; la figure 8 montre une vue partielle, développée dans un plan, du stator d'un moteur électrique selon l'invention, ainsi qu'une forme préférée de circuit pour le fluide caloporteur ; et la figure 9 est un schéma d'un exemple d'une Other characteristics and advantages of the present invention will appear during the description which follows, given solely by way of example and made with reference to the appended drawings in which: FIG. 1 is a view in axial half-section, taken along line 1-1 of FIG. 2, of an electric motor provided with a cooling system according to the invention; Figure 2 is a partial sectional view of this engine taken along line II-II of Figure 1; Figure 3 is a perspective view of a possible form of an obstruction means intended to influence the flow of the heat transfer fluid; Figure 4 is a perspective view of another possible form of an obstruction means; Figure 5 is a side elevational view of yet another form of obstruction means; Figure 6 shows a perspective view of this same element; FIG. 7 shows several possible shapes of the teeth of an obstruction means; FIG. 8 shows a partial view, developed in a plane, of the stator of an electric motor according to the invention, as well as a preferred form of circuit for the heat transfer fluid; and Figure 9 is a diagram of an example of a
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ligne d'entraînement d'un véhicule automobile hybride équipé d'un moteur électrique conçu selon l'invention. drive line of a hybrid motor vehicle equipped with an electric motor designed according to the invention.
Sur les figures 1 et 2, on a représenté partiellement un moteur électrique muni d'un système de refroidissement selon l'invention. In Figures 1 and 2, there is partially shown an electric motor provided with a cooling system according to the invention.
Le moteur comprend un stator 1 et un rotor 2 fixé sur un arbre 3 d'axe X-X. L'ensemble est logé dans un carter 4 fermé par des flasques latéraux 5 et 6. The motor comprises a stator 1 and a rotor 2 fixed on a shaft 3 of axis X-X. The assembly is housed in a casing 4 closed by lateral flanges 5 and 6.
De manière classique, le stator 1 comprend un empilement de tôles 7 formant des dents statoriques 8 entre lesquelles sont situées des encoches 9 servant de logement à un bobinage 10. Conventionally, the stator 1 comprises a stack of sheets 7 forming stator teeth 8 between which are located notches 9 serving to house a winding 10.
Le bobinage est constitué de préférence de bobines enroulées dent par dent, les spires de ces bobines se refermant chaque fois autour d'une dent 8. Chaque bobine présente ainsi deux parties actives lla et llb s'étendant respectivement dans des encoches contiguës 9 et deux têtes de bobine 12a et 12b (voir figure 8) situées respectivement aux extrémités de l'empilement statorique 7. The winding preferably consists of coils wound tooth by tooth, the turns of these coils closing each time around a tooth 8. Each coil thus has two active parts 11a and 11b extending respectively in contiguous notches 9 and two coil heads 12a and 12b (see FIG. 8) located respectively at the ends of the stator stack 7.
Une feuille 13 en une matière isolante revêt la paroi de chaque encoche 9 pour séparer la bobine correspondante des tôles de l'empilement statorique 7. A sheet 13 of insulating material covers the wall of each notch 9 to separate the corresponding coil from the sheets of the stator stack 7.
Sur la figure 2, on voit que selon l'invention, les parties actives lia et llb de chaque bobine sont placées contre les flancs de la dent 8 autour de laquelle cette bobine est enroulée. De ce fait, il subsiste un couloir central 14 dans chaque encoche 9 qui présente en section une forme de trapèze dans le mode de réalisation représenté. In FIG. 2, it can be seen that according to the invention, the active parts 11a and 11b of each coil are placed against the sides of the tooth 8 around which this coil is wound. Therefore, there remains a central corridor 14 in each notch 9 which has in section a trapezoid shape in the embodiment shown.
Chaque couloir 14 constitue un passage de l'huile utilisée comme fluide caloporteur. Il est fermé longitudinalement par une virole 15 insérée dans l'alésage cylindrique formé dans l'empilement statorique 7. Elle est coaxiale à l'arbre 3 du moteur. Cette virole 15 s'étend de part et d'autre jusqu'aux flasques 5 et 6 de manière à créer Each passage 14 constitutes a passage for the oil used as the heat transfer fluid. It is closed longitudinally by a ferrule 15 inserted in the cylindrical bore formed in the stator stack 7. It is coaxial with the shaft 3 of the motor. This ferrule 15 extends on either side to the flanges 5 and 6 so as to create
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deux chambres annulaires 16 et 17 dans lesquelles sont situées les têtes de bobines 12a et 12b. two annular chambers 16 and 17 in which the coil heads 12a and 12b are located.
Chacune de ces chambres annulaires 16 et 17 s'ouvre sur l'extérieur par un orifice latéral, 18 respectivement 19. Des raccords non représentés sont fixés extérieurement sur le carter 4 en communication avec les orifices 18 et 19 et des canalisations (non représentées ici) amenant l'huile à partir d'une pompe de circulation et la refoulant vers celle-ci après passage dans le moteur électrique. Each of these annular chambers 16 and 17 opens to the outside through a lateral orifice, 18 respectively 19. Fittings not shown are fixed externally on the casing 4 in communication with the orifices 18 and 19 and pipes (not shown here ) bringing the oil from a circulation pump and pumping it towards it after passing through the electric motor.
Dans le mode de réalisation préféré de l'invention, un moyen d'obstruction 20 est placé dans chaque couloir 14 du stator 1. Il est formé d'au moins une réglette 21 (figure 3) destinée à être placée contre le fond du couloir correspondant. Cette réglette présente une longueur telle que ses extrémités soient en appui contre les flasques 5,6 respectifs (figure 1). In the preferred embodiment of the invention, an obstruction means 20 is placed in each passage 14 of the stator 1. It is formed by at least one strip 21 (FIG. 3) intended to be placed against the bottom of the passage corresponding. This strip has a length such that its ends are in abutment against the respective flanges 5,6 (Figure 1).
Sur la figure 3, la réglette 21 présente des saillies latérales de positionnement 22 en forme de demi-lune prévues de distance en distance le long de ses deux bords. Ces saillies permettent de positionner la réglette 21 au milieu du couloir 14. Elle présente également des dents 23 qui s'étendent d'un côté et qui sont également prévues de distance en distance selon sa longueur. Ces dents 23 ont une forme de coin et sont effilées vers leur extrémité libre c'est-à-dire que leur section transversale diminue radialement par rapport à l'axe X-X de l'extérieur vers l'intérieur. Cette section est dimensionnée en outre de telle manière que les dents 23 ne bloquent pas le passage pour le fluide caloporteur dans le couloir 14. La dimension longitudinale des dents 23 est choisie de telle manière que leur pointe 24 s'appuie sur la virole 15. Grâce à cette construction, chaque réglette 21 est bloquée en position dans l'encoche 9 correspondante et ne peut être déplacée ni par des vibrations, ni par la pression exercée par le fluide caloporteur circulant dans le couloir 14. In FIG. 3, the strip 21 has lateral positioning projections 22 in the form of a half-moon provided from distance to distance along its two edges. These projections make it possible to position the strip 21 in the middle of the corridor 14. It also has teeth 23 which extend on one side and which are also provided from distance to distance according to its length. These teeth 23 have a wedge shape and are tapered towards their free end, that is to say that their cross section decreases radially with respect to the axis X-X from the outside to the inside. This section is further dimensioned in such a way that the teeth 23 do not block the passage for the heat transfer fluid in the passage 14. The longitudinal dimension of the teeth 23 is chosen so that their point 24 is supported on the ferrule 15. Thanks to this construction, each strip 21 is locked in position in the corresponding notch 9 and cannot be moved either by vibrations or by the pressure exerted by the heat transfer fluid circulating in the corridor 14.
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La figure 4 représente une variante 20A du moyen d'obstruction. Dans ce cas, la réglette 21A proprement dite est légèrement plus large que la réglette 21 et ses saillies de positionnement 22A sont de plus faible dimension latérale que les demi-lunes de la figure 3. Elles ont ici une forme rectangulaire, cependant que les dents 23 ont la même forme que précédemment. FIG. 4 represents a variant 20A of the obstruction means. In this case, the strip 21A proper is slightly wider than the strip 21 and its positioning projections 22A are of smaller lateral dimension than the half-moons of FIG. 3. Here they have a rectangular shape, while the teeth 23 have the same shape as before.
Les figures 5 et 6 montrent une autre variante 20B du moyen d'obstruction. Dans ce cas, chaque moyen comprend deux réglettes 21B-a et 21B-b disposées en opposition dans un couloir d'encoche 14. La largeur de la réglette 21B-a située radialement vers l'extérieur est adaptée à la largeur à cet endroit du couloir 14, tandis que celle de la réglette 21Bb, radialement à l'intérieur a une largeur adaptée à la partie étroite de ce couloir située près de la virole 15. Figures 5 and 6 show another variant 20B of the obstruction means. In this case, each means comprises two strips 21B-a and 21B-b arranged in opposition in a notch passage 14. The width of the strip 21B-a located radially outwards is adapted to the width at this location of the corridor 14, while that of the strip 21Bb, radially inside has a width adapted to the narrow part of this corridor located near the ferrule 15.
Chaque réglette 21B-a et 21B-b présente ici également des dents 23B-a, respectivement 23B-b de dimension radiale nettement inférieure à la dimension radiale du couloir 14, mais de largeur qui peut être celle du couloir à l'endroit correspondant. Le fluide caloporteur s'écoule alors comme représenté à la figure 5. Each strip 21B-a and 21B-b here also has teeth 23B-a, 23B-b respectively, of radial dimension clearly less than the radial dimension of the corridor 14, but of width which may be that of the corridor at the corresponding place. The heat transfer fluid then flows as shown in FIG. 5.
La figure 7 montre plusieurs exemples de sections pouvant être données aux dents des réglettes 21 et 21A des figures 3 et 4. Cette section (25) est triangulaire en a), la pointe du triangle étant de préférence dirigée vers l'amont de l'écoulement du fluide caloporteur. Figure 7 shows several examples of sections that can be given to the teeth of the strips 21 and 21A of Figures 3 and 4. This section (25) is triangular in a), the point of the triangle is preferably directed upstream of the flow of heat transfer fluid.
La figure 7b montre une section plate 26 placée obliquement avec une inclinaison inversée d'une dent à l'autre par rapport à la direction d'écoulement du fluide caloporteur. FIG. 7b shows a flat section 26 placed obliquely with an inverted inclination from one tooth to the other with respect to the direction of flow of the heat transfer fluid.
La figure 7c montre une section rectangulaire 27, tandis que sur la figure 7d, elle est circulaire (28). Figure 7c shows a rectangular section 27, while in Figure 7d it is circular (28).
Dans tous les cas représentés à la figure 7, l'aire de la section transversale des dents peut diminuer radialement vers l'intérieur en s'adaptant de préférence à la forme de la section du couloir 14. In all the cases represented in FIG. 7, the area of the cross section of the teeth can decrease radially inwards, preferably adapting to the shape of the section of the passage 14.
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Les moyens d'obstruction 20, 20A et 20B décrits précédemment peuvent être fabriqués par moulage par injection d'une matière isolante compatible en particulier avec la température de fonctionnement du moteur et la nature du fluide caloporteur. The obstruction means 20, 20A and 20B described above can be manufactured by injection molding of an insulating material compatible in particular with the operating temperature of the engine and the nature of the heat transfer fluid.
Selon une autre variante de l'invention, ils peuvent être réalisés d'une seule pièce avec la feuille de protection 13 qui garnit la paroi de chaque encoche 9. According to another variant of the invention, they can be made in one piece with the protective sheet 13 which lines the wall of each notch 9.
Bien que dans le mode de réalisation le plus simple pouvant être envisagé dans le cadre de l'invention, les couloirs 14 délimités dans les encoches 9 entre les parties actives lia et llb des bobines du bobinage 10, puissent être dépourvus de tout moyen d'obstruction de l'écoulement de fluide caloporteur, toutes les formes de moyens d'obstruction telles que décrites ci-dessus apportent l'avantage de créer dans chacun de ces couloirs une perturbation par rapport à un écoulement non entravé, ce qui se traduit par une déformation de la veine de fluide avec éventuellement la création de tourbillons dans l'écoulement. Although in the simplest embodiment that can be envisaged in the context of the invention, the lanes 14 delimited in the notches 9 between the active parts 11a and 11b of the coils of the winding 10, can be devoid of any means of obstruction of the flow of heat transfer fluid, all forms of obstruction means as described above bring the advantage of creating in each of these corridors a disturbance with respect to an unimpeded flow, which results in a deformation of the fluid vein with possibly the creation of vortices in the flow.
Cette déformation permet d'augmenter localement le coefficient d'échange thermique entre le bobinage 10 et le fluide caloporteur. Le degré perturbateur des moyens d'obstruction doit être choisi de telle manière que l'on obtienne un bon compromis entre l'importance de la perte de charge qu'ils introduisent et cette amélioration du coefficient d'échange thermique. Cependant, il convient de noter que la perte de charge peut être maintenue à une valeur relativement faible du fait des dimensions relativement importante de la section de passage du couloir, même s'il est obstrué par les dents des réglettes. This deformation makes it possible to locally increase the heat exchange coefficient between the winding 10 and the heat transfer fluid. The disruptive degree of the obstruction means must be chosen in such a way that a good compromise is obtained between the importance of the pressure drop which they introduce and this improvement in the heat exchange coefficient. However, it should be noted that the pressure drop can be kept at a relatively low value due to the relatively large dimensions of the passage section of the passage, even if it is obstructed by the teeth of the strips.
La figure 8 représente une autre variante avantageuse de l'invention visant à faire passer le fluide caloporteur selon des méandres qui le font circuler dans des sens opposés dans des groupes d'encoches 9 voisines. Ces méandres peuvent facilement être obtenus en plaçant dans les chambres FIG. 8 represents another advantageous variant of the invention aiming to pass the heat-transfer fluid along meanders which make it circulate in opposite directions in groups of neighboring notches 9. These meanders can easily be obtained by placing in the chambers
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annulaires d'extrémité 16 et 17 des bouchons 29 prévus alternativement dans une chambre et dans l'autre en admettant par exemple un écoulement dans un sens dans deux encoches 9 voisines puis un écoulement dans le sens opposé dans deux encoches suivantes. end annulars 16 and 17 of the plugs 29 provided alternately in one chamber and in the other by admitting for example a flow in one direction in two adjacent notches 9 then a flow in the opposite direction in two following notches.
La figure 9 montre schématiquement un exemple de circuit hydraulique pouvant être utilisé pour un moteur électrique conçu selon l'invention dans un véhicule hybride. FIG. 9 schematically shows an example of a hydraulic circuit that can be used for an electric motor designed according to the invention in a hybrid vehicle.
Les raccords d'alimentation et de refoulement 18 et 19 du moteur électrique 30 sont connectés avantageusement dans un circuit d'huile comprenant une pompe de circulation d'huile 31 refoulant par une conduite 32 vers un filtre 33 connecté par ailleurs à un échangeur de chaleur 34 par une conduite 35, l'échangeur 34 étant relié à son tour au raccord d'alimentation 18 du moteur électrique 30 par l'intermédiaire d'une conduite 36. The supply and discharge connections 18 and 19 of the electric motor 30 are advantageously connected in an oil circuit comprising an oil circulation pump 31 discharging through a line 32 to a filter 33 also connected to a heat exchanger 34 by a pipe 35, the exchanger 34 being in turn connected to the supply connection 18 of the electric motor 30 via a pipe 36.
Sur la conduite 36 est raccordée en dérivation une conduite 37 qui mène à une boîte de vitesses 38 couplée mécaniquement au moteur électrique 30. Ce dernier et la boîte de vitesses sont raccordés à une bâche 39 respectivement par des conduites 40 et 41. On the line 36 is connected in diversion a line 37 which leads to a gearbox 38 mechanically coupled to the electric motor 30. The latter and the gearbox are connected to a tarpaulin 39 respectively by lines 40 and 41.
Dans ce cas, l'échangeur de chaleur 34 peut être traversé par le circuit d'eau de refroidissement du moteur thermique 42 du véhicule, ce circuit comprenant une pompe de circulation 43 et un radiateur 44 permettant d'évacuer les calories vers l'extérieur du véhicule. Classiquement, ce circuit d'eau de refroidissement comprend également, en parallèle sur le radiateur 44, un radiateur 45 de chauffage de l'habitacle du véhicule et un thermostat 46, inséré en série dans le circuit. In this case, the heat exchanger 34 can be crossed by the cooling water circuit of the heat engine 42 of the vehicle, this circuit comprising a circulation pump 43 and a radiator 44 making it possible to evacuate the calories to the outside. of the vehicle. Conventionally, this cooling water circuit also comprises, in parallel on the radiator 44, a radiator 45 for heating the passenger compartment of the vehicle and a thermostat 46, inserted in series in the circuit.
Dans cet exemple, l'huile de la boîte de vitesses 38 est donc le fluide caloporteur qui permet d'évacuer la chaleur du moteur électrique 30 selon l'invention vers l'échangeur 34 qui à son tour évacue les calories vers le circuit d'eau de refroidissement du moteur thermique du véhicule hybride. In this example, the oil in the gearbox 38 is therefore the heat transfer fluid which allows the heat from the electric motor 30 according to the invention to be removed towards the exchanger 34 which in turn discharges the calories to the circuit of water cooling the engine of the hybrid vehicle.
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