FR2945681A1

FR2945681A1 - Machine electrique tournante

Info

Publication number: FR2945681A1
Application number: FR0957790A
Authority: FR
Inventors: Atsushi Takechi; Masao Kikuchi; Hitoshi Isoda; Masaki Kato; Masahiko Fujita
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2009-05-13
Filing date: 2009-11-04
Publication date: 2010-11-19
Anticipated expiration: 2029-11-04
Also published as: JP2010268558A; US20100289352A1; JP4907694B2; FR2945681B1; US8853898B2

Abstract

La présente invention concerne une machine électrique tournante qui évite qu'une chaleur générée par un enroulement de stator ne soit transmise à un circuit onduleur. Un rotor (15) comportant un enroulement inducteur (14) et un stator (16) comportant un enroulement de stator (16a) agencé de manière à entourer le rotor (15) sont prévus. Une extrémité d'un support arrière (11) est reliée au stator (16), et un ensemble formant dissipateur de chaleur (150) comprenant un dissipateur de chaleur (151) comportant des éléments de commutation pour commander l'enroulement inducteur (14) et l'enroulement de stator (16a) montés sur celui-ci est agencé à l'intérieur du support arrière (11). L'ensemble formant dissipateur de chaleur (151) est fixé à des parties saillantes (111) faisant saillie d'une surface d'extrémité du support arrière (11).

Description

MACHINE ELECTRIQUE TOURNANTE CONTEXTE DE L'INVENTION Domaine de l'invention La présente invention concerne une machine électrique tournante utilisable en tant que moto-génératrice de véhicule pour une utilisation dans une automobile économisant l'énergie telle qu'un véhicule à arrêt au ralenti, et plus particulièrement une machine électrique tournante dans laquelle est intégrée une section de circuit de commutation pour commander un courant appliqué à un enroulement de stator.

Description du contexte En tant que machine électrique tournante générale pour une utilisation dans un véhicule, un type séparé dans lequel un onduleur pour commander la machine électrique tournante est monté dans un véhicule séparément de la machine électrique tournante a été réellement utilisé. Dans le cas du type séparé, un espace pour contenir l'onduleur doit être garanti dans un véhicule. De plus, une perte est provoquée par la longueur d'un faisceau connectant la machine électrique tournante et l'onduleur. Afin de résoudre ces inconvénients, divers types de machines électriques tournantes à onduleur intégré ont été développés. En tant que machine classique, il existait une machine électrique tournante dans laquelle une unité d'éléments de puissance est intégrée ou agencée à proximité de celle-ci, dans laquelle une pluralité d'éléments de puissance (éléments de commutation) constituant une unité d'éléments de puissance, et un dissipateur de chaleur interne et un dissipateur de chaleur externe, qui sont connectés aux éléments de puissance, sont agencés dans un espace entre un capot agencé du côté arrière d'un support arrière et le support arrière, de manière à être fixés sur une surface extérieure du support arrière par

l'intermédiaire d'éléments de support (voir en particulier la figure 1 de la publication de brevet japonais mise à l'inspection publique n° 2006-211835, appelée ci-après document de brevet 1).

Etant donné que la machine électrique tournante classique est structurée comme décrit ci-dessus, un trajet de chaleur, qui est généré par l'enroulement de stator, passant à travers un logement qui forme un contour, et atteint un circuit onduleur, est court. Par conséquent, le circuit onduleur souffre de la chaleur provenant de l'enroulement de stator, et une température de celui-ci augmente au-delà de sa spécification. La machine électrique tournante tente ainsi de satisfaire à la température de spécification, résultant en une performance de sortie insuffisante. En outre, étant donné qu'une unité de circuit de puissance et un porte-balais sont agencés à l'extérieur du support arrière, la longueur du support arrière dans une direction axiale est courte et, en conséquence, un trajet de transmission de chaleur devient court. Par conséquent, un effet de la chaleur est important.

En outre, la surface des éléments de commutation, la surface étant à un potentiel électrique, est directement jointe au dissipateur de chaleur par soudage ou similaire, et ainsi le dissipateur de chaleur est également au potentiel électrique. Par conséquent, lorsque le dissipateur de chaleur est fixé au logement ou similaire par des vis, un matériau isolant doit être interposé entre eux avant la fixation. Le matériau isolant tend à se détériorer dans le temps, ce qui conduit à une détérioration de la puissance de serrage, et conduit à un endommagement du composant qui est accéléré par la vibration d'un corps de véhicule.

En outre, lorsque le dissipateur de chaleur est à un potentiel électrique, afin d'assurer la sécurité dans le cas d'une collision, une distance spatiale suffisante doit être agencée entre un matériau n'étant à aucun potentiel électrique, tel que le logement, et le dissipateur de chaleur, ce qui conduit à un problème de surdimensionnement de la machine entière. Afin d'éviter ce surdimensionnement, un revêtement isolant peut être appliqué au dissipateur de chaleur. Cependant, le revêtement isolant est coûteux et, de plus, sera détérioré par l'eau de mer. C'est-à-dire que le revêtement isolant est insuffisant du point de vue de la fiabilité.

RESUME DE L'INVENTION

La présente invention a été réalisée pour résoudre les problèmes décrits ci-dessus, un objet de la présente invention consistant à proposer une machine électrique tournante compacte très fiable en réduisant au minimum la transmission de chaleur générée d'un enroulement de stator vers un circuit onduleur et en évitant que le dissipateur de chaleur ne soit à un potentiel électrique.

Une machine électrique tournante selon la présente invention comprend un rotor comportant un enroulement inducteur, un stator comportant un enroulement de stator, agencé de manière à entourer le rotor, un logement ayant une extrémité côté charge fixée au stator, et un ensemble formant dissipateur de chaleur agencé à l'intérieur du logement, comportant des éléments de commutation pour commander l'enroulement inducteur et l'enroulement de stator montés sur un dissipateur de chaleur. L'ensemble formant dissipateur de chaleur est fixé sur une surface intérieure d'une extrémité côté anti-charge du logement, un élément de support étant interposé entre eux, l'extrémité côté anti-charge étant opposée axialement à l'extrémité côté charge par rapport à l'ensemble formant dissipateur de chaleur.

La machine électrique tournante selon la présente invention comprend un rotor comportant un enroulement inducteur, un stator comportant un enroulement de stator, agencé de manière à entourer le rotor, un logement ayant une extrémité côté charge fixée au stator, et un ensemble formant dissipateur de chaleur agencé à l'intérieur du logement, comportant des éléments de commutation pour commander l'enroulement inducteur et l'enroulement de stator montés sur un dissipateur de chaleur. L'ensemble formant dissipateur de chaleur est fixé sur une surface intérieure d'une extrémité côté anti-charge du logement, un élément de support étant interposé entre eux, l'extrémité côté anti-charge étant opposée axialement à l'extrémité côté charge par rapport à l'ensemble formant dissipateur de chaleur. Par conséquent, il est possible d'allonger un trajet de la chaleur transmise de l'enroulement de stator vers le dissipateur de chaleur sans augmenter la longueur globale, dans la direction d'axe de rotation, de la machine électrique tournante et, par conséquent, il est possible de réduire l'effet de la chaleur sur les éléments de commutation.

Les objets, caractéristiques, aspects et avantages qui précèdent de la présente invention et d'autres deviendront plus évidents à partir de la description détaillée qui suit de la présente invention lorsqu'elle est lue conjointement avec les dessins joints. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS

La figure 1 est une vue en coupe latérale montrant une structure globale d'une machine électrique tournante selon un premier mode de réalisation de la présente invention ;

la figure 2 est une vue en perspective d'un support arrière ;

la figure 3 est une vue en plan de dessus d'un 25 ensemble formant dissipateur de chaleur ;

la figure 4 est une vue en plan de dessous de l'ensemble formant dissipateur de chaleur ;

la figure 5 est une vue en plan de dessus de l'ensemble formant dissipateur de chaleur ;

30 la figure 6 est une vue en plan d'un ensemble formant dissipateur de chaleur en forme de secteur ; la figure 7 est une vue en coupe transversale le long d'une ligne A-A montrée sur la figure 3 ;

la figure 8 est une vue en coupe transversale le long d'une ligne B-B montrée sur la figure 4 ; la figure 9 est une vue en plan d'un dissipateur de chaleur ;

la figure 10 est une vue en plan d'un dissipateur de chaleur ; et

la figure 11 est une vue en perspective montrant 10 un état fixé entre un dissipateur de chaleur et un élément formant relais de connexion. DESCRIPTION DETAILLEE DES MODES DE REALISATION PREFERES DE L'INVENTION 15 Premier mode de réalisation Ci-après, un mode de réalisation de la présente invention va être décrit en faisant référence aux dessins. La figure 1 est une vue en coupe latérale 20 montrant une structure globale d'une machine électrique tournante selon un premier mode de réalisation de la présente invention. La figure 2 est une vue en perspective d'un support arrière. La figure 3 est une vue en plan du dessus d'un ensemble formant dissipateur 25 de chaleur. La figure 4 est une vue en plan du dessous de l'ensemble formant dissipateur de chaleur. La figure 5 est une vue en plan du dessus de l'ensemble formant dissipateur de chaleur illustrant un déplacement de chaleur. La figure 6 est une vue en plan d'un ensemble 30 formant dissipateur de chaleur en forme de secteur.

Sur la figure 1, une machine électrique tournante 1 comprend un logement composé d'un support avant 10 et d'un support arrière 11, un stator 16 comportant un enroulement de stator 16a, et un rotor 15 comportant un arbre (axe de rotation) 13 et un enroulement inducteur 14. Le stator 16 est agencé du côté charge de la machine électrique tournante 1 et est supporté par une partie d'extrémité du support avant 10 et une partie d'extrémité du support arrière 11. Le rotor 15 est agencé à l'intérieur du stator 16, de sorte que l'enroulement inducteur 14 soit face à l'enroulement de stator 16a. L'arbre 13 du rotor 15 est supporté en rotation par des paliers de support 12a et 12b qui sont prévus sur le logement. Le rotor 15 est structuré de manière à pouvoir tourner coaxialement avec le stator 16.

Sur les deux surfaces d'extrémité perpendiculaires à une direction axiale du rotor 15, des ventilateurs de refroidissement 17a et 17b sont fixés. Sur une extrémité côté avant de l'arbre 13 (à l'extérieur du support avant 10), une poulie 18 est fixée. Sur une partie côté arrière de l'arbre 13 (à l'intérieur du support arrière 11), un porte-balais 19 est fixé à un dissipateur de chaleur 151. Deux bagues collectrices 21 sont montées sur la partie côté arrière de l'arbre 13, et deux balais 20, qui sont en contact glissant avec les bagues collectrices 21, sont agencés à l'intérieur du porte-balais 19.

La poulie 18 est accouplée à un arbre rotatif d'un moteur par l'intermédiaire d'une courroie, qui n'est pas montrée, et la rotation du moteur est communiquée à la poulie 18. Le porte-balais 19, les balais 20 et la bague collectrice 21 sont conçus pour appliquer une puissance continue à l'enroulement inducteur 14. Le dissipateur de chaleur 151 comporte une surface supérieure (surface faisant face au côté arrière) sur laquelle des circuits d'alimentation principaux 61 comportant des éléments de commutation et un circuit inducteur 62 composé d'éléments de commutation pour commander la puissance à appliquer aux balais 20 sont montés et comporte également une surface inférieure (surface faisant face au côté avant) sur laquelle le porte-balais 19 est fixé, moyennant quoi un ensemble formant dissipateur de chaleur 150 est structuré. L'ensemble formant dissipateur de chaleur 150 est fixé à des parties saillantes 111 qui font saillie, vers l'intérieur (vers le stator 16), d'une surface d'extrémité du support arrière 11 d'un côté anticharge. Dans la description ci-dessus, un cas dans lequel les parties saillantes 111 sont prévues sur la surface d'extrémité du support arrière 11 a été décrit. Cependant, les parties saillantes peuvent être prévues sur le dissipateur de chaleur 151. En outre, un matériau isolant pour bloquer la transmission de chaleur peut être agencé en plus du support arrière 11 et du dissipateur de chaleur 151 de manière à relier le support arrière 11 et le dissipateur de chaleur 151 par l'intermédiaire du matériau isolant. En résumé, l'ensemble formant dissipateur de chaleur 150 peut être fixé sur une surface d'extrémité interne du support arrière 11 au moyen d'un matériau de support. En outre, un circuit de commande 44 est agencé à l'intérieur d'un boîtier externe 25, et un signal de commande est transmis par le circuit de commande 44 aux circuits d'alimentation principaux 61 et au circuit inducteur 62 par l'intermédiaire d'un connecteur 24.

Lorsque la rotation du moteur est transmise à la machine électrique tournante 1 par l'intermédiaire de la poulie 18, un courant induit correspondant au courant appliqué à l'enroulement inducteur 14 circule dans l'enroulement de stator 16a. Dans ce cas, l'enroulement de stator 16a génère de la chaleur du fait de la résistance électrique de l'enroulement. La chaleur générée par l'enroulement de stator 16a est transmise au stator 16, ensuite au support arrière 11 par l'intermédiaire d'une partie de contact entre le stator 16 et le support arrière 11, et atteint finalement le support arrière 11 entier.

L'ensemble formant dissipateur de chaleur 150 est fixé au support arrière 11 du côté anti-charge et est ainsi affecté par la chaleur générée par l'enroulement de stator 16a par l'intermédiaire du support arrière 11. Dans la machine électrique tournante 1 selon la présente invention, étant donné que l'ensemble formant dissipateur de chaleur 150 est agencé à l'intérieur du support arrière 11, la longueur du support arrière 11 dans la direction axiale est grande et, comme montré par une flèche en pointillés P sur la figure 1, le trajet de la chaleur transmise par l'enroulement de stator 16a est allongé. En outre, l'ensemble formant dissipateur de chaleur 150 est fixé aux parties saillantes 111 faisant saillie d'une surface d'extrémité arrière du support arrière 11, moyennant quoi le trajet de la transmission de chaleur est allongé, et ainsi il est possible de réduire davantage l'effet de la chaleur. De cette manière, il est possible de réduire à un minimum la transmission de chaleur aux circuits d'alimentation principaux 61 et au circuit inducteur 62 et, par conséquent, des sorties suffisantes des circuits d'alimentation principaux 61 et du circuit inducteur 62 peuvent être garanties, et une consommation d'énergie inutile peut être réduite.

Bien que la chaleur soit générée par un courant circulant dans l'enroulement inducteur 14, la chaleur est transmise au balai 20 par l'intermédiaire de l'arbre rotatif 13, et bloquée ensuite par un espace à l'intérieur du porte-balais 19. Ainsi, la chaleur n'affecte guère le circuit d'alimentation principal 61 et le circuit inducteur 62.

Sur la figure 1, des flèches X et Y montrent les circulations de l'air de refroidissement. Sur le support arrière 11 montré sur la figure 2, des trous allongés 11a utilisés en tant que trajets d'air sont ouverts sur une paroi latérale du support arrière 11 de manière à permettre le passage d'un air d'admission X et d'un air de décharge Y à travers ceux-ci. Avec la rotation du rotor 15, l'air est déchargé d'un côté radialement intérieur d'un ventilateur 17 vers une zone radialement extérieure de celui-ci et, en conséquence, le côté radialement intérieur du ventilateur 17 passe dans un état de pression négative. Un côté intérieur de la machine électrique tournante 1 est divisé par un élément formant relais de connexion 23. Ainsi, du côté du dissipateur de chaleur 151 par rapport à l'élément formant relais de connexion 23, l'air circule vers des ailettes de rayonnement 1510, et ainsi l'air d'admission apparaît, tandis que l'air de décharge apparaît du côté du ventilateur 17 par rapport à l'élément formant relais de connexion 23. La chaleur transmise par l'enroulement de stator 16a est refroidie par l'air de refroidissement, c'est-à-dire, par l'air d'admission X et l'air de décharge Y, tout en étant transmise à travers la paroi latérale du support arrière 11. En particulier, une partie distante du stator 16 (une partie où l'air d'admission X circule) correspond à une circonférence radialement extérieure des circuits d'alimentation principaux 61 et est refroidie par l'air de refroidissement avant que l'air de refroidissement ne refroidisse les circuits

d'alimentation principaux 61, ainsi un effet de refroidissement est important dans cette partie. Par ce refroidissement, la chaleur transmise aux circuits d'alimentation principaux 61 est réduite.

Les parties saillantes 111 sont fixées à des parties de fixation 152 du dissipateur de chaleur 151, c'est-à-dire, fixées seulement à quatre parties, comme montré sur le schéma. Par conséquent, une section

transversale agissant en tant que trajet de transmission de chaleur est petite, ce qui perturbe la transmission de chaleur. En outre, étant donné que seulement quelques parties sont utilisées pour la fixation, il est possible de garantir un large espace sur le dissipateur de chaleur 151 pour contenir les circuits d'alimentation principaux 61 et le circuit inducteur 62. En outre, dans la présente invention, comme montré sur la figure 3, le dissipateur de chaleur 151 est réalisé en une forme de disque comportant une partie de trou de sorte qu'un arbre 13 soit inséré à travers celui-ci. Par conséquent, le dissipateur de chaleur présentant une telle forme est plus robuste que celui en forme de secteur, et peut garantir une résistance aux vibrations suffisante même en comportant aussi peu de parties de fixation. En outre, comme montré sur la figure 4, une pluralité d'ailettes de rayonnement 1510, qui sont agencées sur une surface arrière du dissipateur de chaleur, la surface arrière étant opposée à celle sur laquelle les circuits d'alimentation principaux 61 et le circuit inducteur 62 sont montés, ont une forme d'ailette droite et s'étendent vers le centre du rayon parallèlement les unes aux autres. En outre, sur la figure 4, le porte-balais 19 est fixé par des parties de fixation 151a et 151b, et la hauteur des ailettes de rayonnement 1510, placées dans une zone où le porte-balais 19 est fixé, est fixée à une valeur inférieure à celle des ailettes de rayonnement 1510 situées dans la zone restante.

La figure 5 est une vue en plan du dessus montrant un ensemble formant dissipateur de chaleur de la présente invention et illustre un déplacement de chaleur. La figure 6 est un schéma montrant un cas dans lequel un dissipateur de chaleur est réalisé en une forme de secteur. Sur la figure 6, le dissipateur de chaleur et un porte-balais 70 sont placés dans un plan axialement commun, et ainsi le dissipateur de chaleur doit être réalisé en la forme de secteur. Cependant, dans la présente invention, étant donné que le porte- balais est fixé sur la surface arrière du dissipateur de chaleur, le dissipateur de chaleur peut être réalisé en une forme de disque. Sur chacune de la figure 5 et de la figure 6, une paroi externe de moteur 300 est montrée lorsque l'ensemble formant dissipateur de chaleur est monté sur le moteur. La paroi externe de moteur 300 s'étend le long de la direction verticale de la feuille de chaque dessin. Dans une relation de positionnement montrée sur la figure 6, dans le cas du dissipateur de chaleur en forme de secteur, les éléments de commutation 41a, qui sont agencés dans une partie d'extrémité de la forme de secteur comme indiqué par la partie Z, ont un trajet de libération de chaleur s'étendant vers un seul côté du dissipateur de chaleur comme indiqué par une flèche R, et ainsi la température des éléments de commutation 41a tend à augmenter au-delà de celle des éléments de commutation qui sont agencés au centre de la forme de secteur.

En outre, à l'instant de fixation au moteur, du fait de la présence de la paroi externe de moteur 300, l'air ambiant du côté de la paroi externe de moteur 300 tend à stagner, et ainsi la température du côté de la paroi externe de moteur 300 tend à augmenter comparativement à celle d'un côté sans la paroi externe de moteur 300. Sur la figure 6, les éléments de commutation 41a, qui sont agencés dans la partie d'extrémité de la forme de secteur où la température tend à augmenter, sont également situés du côté de la paroi externe de moteur 300 où la température tend à augmenter. Par conséquent, une augmentation de la température des éléments de commutation 41a est davantage accélérée comparée à celle des éléments de commutation restants. De cette manière, lorsque la température de certains des éléments de commutation augmente localement, l'augmentation de la température gêne une sortie de la machine électrique tournante, résultant en une performance de sortie insuffisante. Par conséquent, dans le cas du dissipateur de chaleur en forme de secteur et dans le cas de la relation de positionnement montrée sur la figure 6, un agencement de la machine électrique tournante doit être soigneusement étudié de sorte que la partie d'extrémité de la forme de secteur ne soit pas située du côté de la paroi externe de moteur 300.

D'autre part, le dissipateur de chaleur 151 selon la présente invention montré sur la figure 5 est réalisé en forme de disque, et ainsi les circuits d'alimentation principaux 61 et le circuit inducteur 62 comportent tous deux des trajets de libération de chaleur s'étendant de ceux-ci vers deux côtés, respectivement. En outre, étant donné que les résistances thermiques des côtés gauche et droit de chaque circuit sont sensiblement identiques, la chaleur transmise par l'enroulement de stator 16a et la chaleur générée à partir des circuits d'alimentation principaux 61 et du circuit inducteur 62 sont uniformément dispersées dans les deux directions latérales. Ainsi, il est possible d'éviter que la température des circuits d'alimentation principaux 61 ou du circuit inducteur 62 particuliers n'augmente localement.

En outre, par exemple, même dans le cas où la relation de positionnement de la machine électrique tournante 1 montée sur le moteur est telle que montrée sur la figure 5, le trajet de libération de chaleur dans les directions latérales gauche et droite est garanti, et ainsi une augmentation locale de la température provoquée par une stagnation de l'air peut être évitée. En outre, étant donné que chacun des circuits d'alimentation principaux 61 respectifs et de la section de circuit inducteur 62 est situé dans des conditions identiques, il n'est pas nécessaire de prendre en considération l'orientation de la machine électrique tournante 1 à monter sur le moteur afin de protéger chaque circuit. Par conséquent, comparé à un cas dans lequel le dissipateur de chaleur est réalisé en forme de secteur, il n'est pas nécessaire de prendre en considération la relation de positionnement entre le dissipateur de chaleur et la paroi externe de moteur 300 en termes de transmission de chaleur, même si la paroi externe de moteur 300 est agencée à proximité de celui-ci.

Souvent, un fabricant de corps de véhicule demande qu'une borne de connexion externe, qui est utilisée pour une connexion à l'extérieur de la machine électrique tournante, soit située en une position souhaitée en considérant l'efficacité de l'assemblage du corps de véhicule. D'autre part, une relation de positionnement entre la borne de connexion externe et les circuits d'alimentation principaux 61 est limitée à un certain degré, du fait d'une conception interne de la machine électrique tournante. Ainsi, par exemple, dans le cas où l'orientation des circuits d'alimentation principaux 61 à monter est limitée, comme c'est le cas pour le dissipateur de chaleur en forme de secteur, il peut être difficile d'agencer la borne de connexion externe à une position souhaitée. Cependant, dans le cas de la machine électrique tournante selon la présente invention, étant donné que le dissipateur de chaleur 151 est réalisé en forme de disque, il n'est pas nécessaire de prendre en considération l'orientation du circuit d'alimentation principal 61 à monter. Au lieu de cela, la position de la machine électrique tournante peut être déterminée en ne considérant que la position de la borne de connexion externe. Ainsi, il est relativement facile d'agencer la borne de connexion externe en une position souhaitée et, de plus, il est possible d'augmenter le degré de liberté de conception d'un agencement de la borne de connexion externe et des circuits d'alimentation principaux 61 dans la machine électrique tournante.

La figure 7 est une vue en coupe transversale prise le long d'une ligne A-A montrée sur la figure 3 et montre une structure en coupe du circuit d'alimentation principal 61. Un substrat isolant (par exemple, un substrat en céramique) 153, qui comporte des motifs de câblage 154a et 154b composés d'un métal conducteur appliqué des deux côtés de celui-ci, est fixé sur le dissipateur de chaleur 151 par soudage. En outre, des composants semi-conducteurs (éléments de commutation) 160 sont fixés sur le motif de câblage 154a par soudage. Habituellement, le dissipateur de chaleur 151 est fabriqué par coulée sous pression d'aluminium. Etant donné que le coefficient de dilatation linéaire de l'aluminium est supérieur à celui de la soudure, lorsque le dissipateur de chaleur est réalisé en forme de secteur, par exemple, une partie d'extrémité du dissipateur de chaleur est exposée à une température élevée et à une faible température de manière répétée et, en conséquence, le dissipateur de chaleur se dilate et se contracte de manière répétée, ce qui conduit à une fatigue de la soudure et génère des fissures dans celle-ci. Par conséquent, la résistance thermique est augmentée, ce qui gêne la transmission de chaleur générée des composants semi-conducteurs 160 vers le dissipateur de chaleur. D'autre part, dans la présente invention, le dissipateur de chaleur est réalisé en une forme de disque, qui ne comporte pas de partie d'extrémité, et ainsi il est possible de réduire sensiblement un endommagement de la soudure provoqué par la dilatation thermique. Deuxième mode de réalisation Comme décrit ci-dessus, une pluralité d'ailettes de rayonnement 1510 agencées sur la surface arrière du dissipateur de chaleur, comme montré sur la figure 4, sont réalisées en une forme d'ailette droite, et s'étendent vers le centre du rayon parallèlement les unes aux autres. La figure 8 est une vue en coupe transversale prise le long d'une ligne B-B montrée sur la figure 4. Lorsque le dissipateur de chaleur en forme de disque 151 est soumis à une dilatation thermique, le dissipateur de chaleur 151 tend à se voiler comme indiqué par un trait en pointillés montré sur la figure 8.

Dans ce cas, les ailettes en forme d'ailettes droites selon la présente invention ont un grand module de section pour éviter qu'elles se voilent dans la direction vers le haut, le module de section étant proportionnel au cube de la hauteur de chaque ailette. Par conséquent, il est possible de réduire le voilement provoqué par une exposition répétitive à une température élevée et à une faible température et d'éviter un endommagement de la soudure du fait du voilage. En outre, comparé à un cas dans lequel les ailettes sont réalisées en une forme radiale dans laquelle chaque ailette s'étend vers le centre, la présente invention, dans laquelle les ailettes sont agencées parallèlement les unes aux autres, permet une augmentation de l'aire des ailettes et améliore ainsi une performance de refroidissement.

Par conséquent, un substrat isolant 153 peut être utilisé, et le dissipateur de chaleur 151 peut être mis à un potentiel de terre. C'est-à-dire que, lorsque le dissipateur de chaleur 151 est à un potentiel électrique, le dissipateur de chaleur 151 doit être agencé suffisamment loin des éléments qui ne sont pas au potentiel électrique, tels que le logement, du point de vue de la sécurité dans le cas d'une collision. Par conséquent, le système entier est surdimensionné. D'autre part, lorsque le dissipateur de chaleur comporte un revêtement isolant afin d'éviter ce

surdimensionnement, les coûts de celui-ci sont augmentés et, de plus, le dissipateur de chaleur est détérioré lorsqu'il est exposé à l'eau de mer ou similaire, ce qui conduit à un problème de perte de fiabilité. Cependant, la présente invention peut éliminer un tel problème.

En outre, dans le cas où le dissipateur de chaleur est à un potentiel électrique sans que le substrat isolant soit prévu sur celui-ci, des dissipateurs de chaleur 50 et 51 séparés doivent être agencés pour les éléments de commutation pour une branche supérieure et pour les éléments de commutation pour une branche inférieure, respectivement. Dans ce cas, lorsque l'air de refroidissement circule du côté de circonférence extérieure vers le côté de circonférence interne, le trajet d'air peut s'étendre ou se rétracter entre les dissipateurs de chaleur 50 et 51 pour la branche supérieure et la branche inférieure et, en conséquence, cela crée une perte de pression importante. Par conséquent, le dissipateur de chaleur 51 d'un côté de circonférence interne ne peut pas être suffisamment refroidi.

D'autre part, le dissipateur de chaleur 151 selon la présente invention est à un potentiel de terre, et ainsi le dissipateur de chaleur 151 peut être structuré d'une manière intégrée, comme montré sur la figure 10. Par conséquent, l'extension ou la contraction du trajet d'air ne se produit pas, et l'air de refroidissement circule régulièrement vers le centre du dissipateur de chaleur 151. Par conséquent, une grande performance de refroidissement peut être obtenue même du côté intérieur du dissipateur de chaleur. Lorsqu'une telle grande performance de refroidissement peut être obtenue même du côté intérieur du dissipateur de chaleur, il est possible de réduire une augmentation de la température.

La figure 11 est une vue en perspective montrant un état fixé entre le dissipateur de chaleur 151 et l'élément formant relais de connexion 23. L'élément formant relais de connexion 23 supporte les éléments de connexion pour connecter l'enroulement de stator 16a et les circuits d'alimentation principaux 61. Aucune ailette de rayonnement n'est prévue du côté circonférentiel interne de parties de positionnement de nervures 231 montrées sur la figure 4, ainsi lorsque l'air de refroidissement est amené à circuler de manière à ne pas passer à travers les parties de positionnement de nervures 231, l'air de refroidissement circule vers les ailettes de

rayonnement d'une manière concentrée et, en conséquence, la performance de refroidissement peut être améliorée. Dans la présente invention les nervures 232 qui restreignent le trajet d'air de refroidissement sont formées du côté de l'élément formant relais de connexion 23 qui peut être facilement fabriqué, moyennant quoi la performance de refroidissement est améliorée. Le dissipateur de chaleur 151 est fixé aux nervures 232, moyennant quoi le dissipateur de chaleur 151 et l'élément formant relais de connexion 23 sont fixés l'un à l'autre.

Avec la configuration décrite ci-dessus, le dissipateur de chaleur 151 peut être facilement fabriqué par coulée sous pression. De plus, étant donné que les nervures ne sont pas formées du côté du dissipateur de chaleur 151, le poids du dissipateur de chaleur 151 peut être réduit même légèrement. Par conséquent, il est possible de réduire le poids d'une machine électrique tournante 1, pour améliorer une consommation de carburant du corps de véhicule et pour réduire une consommation d'énergie. En outre, bien que la chaleur provenant d'un stator 16 ou d'un rotor 15 sera transmise de manière plus importante à un ensemble formant dissipateur de chaleur 150 par l'air ambiant, l'élément formant relais de connexion 23 fait écran à la chaleur provenant du stator 16 ou du rotor 15 étant donné que l'élément formant relais de connexion 23 est structuré par des bornes moulées dans une résine.

Claims

REVENDICATIONS1. Machine électrique tournante 1, caractérisé en ce qu'elle comprend : un rotor (15) comportant un enroulement inducteur (14) ; un stator (16) comportant un enroulement de stator (16a), agencé de manière à entourer le rotor ; un logement (11) ayant une extrémité côté charge 10 fixée au stator ; et un ensemble formant dissipateur de chaleur (150) qui est agencé à l'intérieur du logement, et dans lequel des éléments de commutation, pour commander l'enroulement inducteur (14) et l'enroulement de stator 15 (16a), sont montés sur un dissipateur de chaleur (151), et en ce que l'ensemble formant dissipateur de chaleur est fixé sur une surface intérieure d'une extrémité côté anticharge du logement, un élément de support (111) étant 20 interposé entre eux, l'extrémité côté anti-charge étant opposée axialement à l'extrémité côté charge par rapport à l'ensemble formant dissipateur de chaleur.
2. Machine électrique tournante selon la 25 revendication 1, dans laquelle des trous pour permettre le passage de l'air de refroidissement à travers ceux-ci sont prévus sur une paroi latérale du logement, la paroi latérale correspondant à une partie circonférentielle radialement externe des éléments de 30 commutation.
3. Machine électrique tournante selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle un substrat isolant (153), comportant des motifs de câblage (154a, 154b) en un métal conducteur appliqués sur les deux surfaces de celui-ci, est interposé entre le dissipateur de chaleur et les éléments de commutation (160).
4. Machine électrique tournante selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle le dissipateur de chaleur est réalisé en une forme de disque dans laquelle est formée une partie de trou.
5. Machine électrique tournante selon la revendication 4, dans laquelle une pluralité d'ailettes de rayonnement (1510) sont agencées sur une surface du dissipateur de chaleur, la surface étant opposée à une surface sur laquelle les éléments de commutation sont montés, et la pluralité d'ailettes de rayonnement sont formées en une forme droite de sorte que les ailettes de rayonnement s'étendent vers un centre radial parallèlement les unes aux autres.
6. Machine électrique tournante selon la revendication 5, dans laquelle des nervures (232) sont formées sur un élément formant relais de connexion (23) qui supporte des éléments de connexion pour connecter l'enroulement de stator aux éléments de commutation, de manière à provoquer la circulation d'air de refroidissement vers les ailettes de rayonnement d'une manière concentrée.