FR3002379A1

FR3002379A1 - Bobine munie d'un support pour un capteur

Info

Publication number: FR3002379A1
Application number: FR1451109A
Authority: FR
Inventors: Andreas Horvath
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2013-02-18
Filing date: 2014-02-13
Publication date: 2014-08-22
Anticipated expiration: 2034-02-13
Also published as: DE102013202534A1; FR3002379B1

Abstract

Bobine de machine électrique comportant un support de bobine avec un enroulement, et comportant un dispositif de réception (100) pour un capteur ayant une première branche longitudinale (110A) et une branche transversale (120) pour guider le capteur à sa traversée d'un passage (132) jusque dans une position de destination et le maintenir pour détecter un paramètre à mesurer. La branche (110A) est reliée à la branche transversale (120) en faisant un angle pour que la branche (120) s'applique contre une surface transversale de la bobine et que la branche (110A) s'applique contre une première surface longitudinale de la bobine.

Description

Domaine de l'invention La présente invention se rapporte à une bobine de ma- chine électrique comportant un support de bobine recevant un enroulement.

Etat de la technique Les machines électriques telles que les moteurs électriques ont un rotor et un stator avec chaque fois un ensemble de bobines séparées dans on surveille les paramètres physiques tels que par exemple la température. Pour surveiller la température d'une bobine, on peut installer un capteur de température tel qu'une résistance NTC à la surface de la bobine. Ce capteur de température est installé par exemple aux points chauds à la surface de la bobine, c'est-à-dire aux endroits où la température est la plus élevée. Le document DE 10 2010 063 581 Al décrit un stator de machine électrique comportant un capteur de température pour détec- ter la température d'une bobine électrique. Le capteur de température tenu par un support de capteur est poussé contre la bobine à surveiller. Le support de capteur est installé entre deux bobines voisines. En variante, le capteur de température peut être fixé à la bobine par des moyens de fixation supplémentaires tels qu'un ruban adhésif. En outre, le capteur peut être poussé par un support de capteur contre la bobine à surveiller et se trouve ainsi entre deux bobines voisines. Exposé et avantages de l'invention La présente invention a pour objet une bobine du type défini ci-dessus caractérisé en ce qu'elle comporte un dispositif récepteur pour un capteur ayant une première branche longitudinale et une branche transversale pour guider le capteur à sa traversée d'un passage jusque dans une position de destination et la maintenir dans cette posi- tion pour que le capteur puisse détecter un paramètre à mesurer dans la position de destination, la première branche longitudinale reliée à la branche transversale faisant un angle d'ouverture de façon que la branche transversale s'applique chaque fois au moins en partie contre une surface transversale de la bobine et que la première branche longi- tudinale s'applique au moins en partie contre une première surface longitudinale de la bobine. La bobine de machine électrique et le stator de machine électrique selon l'invention permettent le montage simplifié d'un capteur de température et son installation ainsi que sa tenue en sécurité dans la position prévue. Le capteur est par exemple un capteur de température ou un capteur pour saisir de manière générale n'importe quelle mesure ou grandeur ou paramètre physique. Le dispositif récepteur peut être sous la forme d'une partie rapportée à une bobine et être couplé de façon modulaire à la bobine. La position de destination du capteur est dimensionnée localement pour qu'à l'état installé du dispositif récepteur sur la bobine, le capteur soit situé à l'emplacement de mesure prédéfini. Un canal de guidage intégré protège les éléments d'alimentation du capteur au montage et pendant le fonctionnement. On garantit ainsi le positionnement reproductible du capteur et qu'avec une très grande fiabilité il se trouve toujours au même endroit par rapport à la bobine ou à son enroulement lorsque le dispositif récepteur est installé sur la bobine. Le dispositif récepteur est en outre réalisé pour guider et protéger le capteur et les câbles ou lignes de transmission de signaux du capteur de sorte que le montage du capteur sur la bobine soit rapide et sans nécessité beaucoup de travail. De plus, on réduit les erreurs de montage et le risque de dommages au capteur. La branche transversale et la première branche longitu- dinale sont reliées suivant une forme de L et font entre-elles par exemple un angle compris entre 75° et 90°. En variante, l'angle d'ouverture entre la branche transversale et la première branche longitudinale est adaptée à la géométrie de la bobine, c'est-à-dire que l'angle d'ouverture est plus petit ou plus grand que la plage indiquée. Le dispo- sitif récepteur comporte des moyens appropriés pour être fixé au sup- port de bobine ou à l'enroulement de la bobine. Selon un autre développement de l'invention le dispositif récepteur comporte une seconde branche longitudinale, la seconde branche longitudinale étant reliée à la branche transversale pour que la seconde branche longitudinale s'applique au moins en partie contre la seconde surface longitudinale de la bobine, la seconde surface longitudinale étant en regard de la première surface longitudinale. Le dispositif est ainsi adapté à la géométrie de la bobine. La branche transversale ainsi que la première et la se- conde branche longitudinale font entre-elles une forme en U. La se- conde branche longitudinale peut également avoir un angle d'ouverture analogue à l'angle d'ouverture entre la première branche longitudinale et la branche transversale ; les deux branches longitudinales sont notamment repliées l'une par rapport à l'autre pour être chacune recour- bée en direction de la branche longitudinale opposée. Le dispositif récepteur est réalisé en une matière élastique telle qu'une matière plastique et notamment en PPS ou encore il peut comporter une telle matière de sorte que les branches longitudinales, repliées, lors de la mise en place du dispositif récepteur sur la bobine, génèrent une force de serrage entre la première branche longitudinale et la seconde branche longitudinale pour que le dispositif récepteur soit fixé mécaniquement à la bobine. L'élasticité de la première branche longitudinale et de la seconde branche longitudinale permet de pousser le capteur contre la bobine pour que la température à mesurer à la surface de l'enroulement de la bobine puisse être mesurée de façon fiable. La forme des branches longitudinales offre une seconde possibilité de fixation dans la direction opposée à la direction d'assemblage produisant un serrage de la bobine observée et mesurée. La fixation se fait ainsi par accrochage par frottement ou par une liai- son par la force entre deux bobines directement adjacentes ou voisines et peut être modifié par un paramètre de conception appropriée ainsi que par la géométrie. Le capteur peut être installé contre la surface intérieure de la première ou de la seconde branche longitudinale ; ainsi le capteur est passé dans la direction de la surface extérieure du dispositif récep- teur à travers l'orifice de passage ou est engagé dans celui-ci pour être conduit à la position de destination contre la surface intérieure de la première ou de la seconde branche longitudinale. Le dispositif récepteur peut ainsi s'installer avec le capteur sur la bobine. Ensuite, on im- prègne la bobine avec le capteur et le dispositif récepteur, c'est-à-dire que l'on imprègne l'ensemble avec une résine d'imprégnation appropriée. Le dispositif récepteur peut être muni de petits passages qui permettent à l'air de s'échapper pendant l'opération d'imprégnation et aussi pour remplir l'intervalle entre le dispositif récepteur et la bobine avec de la résine d'imprégnation. Les éléments de ventilation peuvent fonctionner comme des cavités, des passages ou des perçages à l'état durci de l'imprégnation et constituer un élément de fixation supplémentaire. Selon un autre développement, l'orifice traversant est sur la branche transversale et constitue une ouverture de montage facile d'accès pour recevoir le capteur ce qui simplifie le montage. En d'autres termes le capteur est introduit à partir de la direction de la surface extérieure du dispositif récepteur à travers l'orifice traversant pour être guidé le long de la surface intérieure de la branche transversale et de la première ou de la seconde branche longitudinale pour arriver dans la position de destination souhaitée. Le canal de guidage est réalisé dans la surface intérieure de sorte que les contraintes propres de la matière permettent un mouvement d'assemblage continu jusqu'au point de destination.

Selon un autre développement, l'orifice traversant est un passage dans la surface extérieure du dispositif récepteur. Selon un autre développement, la position de destination est prévue sur la surface intérieure de la première branche longitudinale de sorte que dans sa position de destination, le capteur est tenu entre la première branche longitudinale et la surface extérieure de la bobine. Selon un autre développement, le dispositif récepteur comporte une collerette de fixation portée par la surface intérieure de la première branche longitudinale et qui bloque le capteur au dispositif récepteur. La collerette de fixation forme un espace intermédiaire de guidage avec la surface intérieure d'une branche longitudinale, le capteur ou le câble ou ligne de transmission de signal du capteur est tenu ou guidé dans cet espace intermédiaire et le long de celui-ci. En outre, la collerette de fixation peut servir à écarter les lignes de transmission de signal du capteur par rapport à la surface supérieure de la bobine ou des enroulements. Selon un autre développement, les lignes de capteur ou les lignes de transmission de signal sont préfixés dans le volume de guidage dans la surface intérieure avec une masse coulée. La masse coulée qui est dans une matière analogue à une résine d'imprégnation participe ainsi de manière déterminante à la robustesse et à la fixation du capteur. Selon un autre développement, le dispositif récepteur a une lèvre de butée sur la surface intérieure de la première branche lon- gitudinale qui bloque le capteur dans sa position de destination par rapport au dispositif récepteur. La lèvre de butée et la collerette de butée peuvent, dans une certaine mesure, coopérer pour que la collerette de fixation per- mette le mouvement ou le guidage du capteur dans la direction longitu- dinale de la branche longitudinale tout en évitant un mouvement transversal par rapport à la direction longitudinale de cette branche longitudinale ; la lèvre de butée autorise un mouvement du capteur dans la direction longitudinale de la branche longitudinale seulement jusqu'à venir en butée pour le capteur contre la lèvre de butée. La coo- pération de la collerette de fixation et de la lèvre de butée permettent de fixer le capteur dans sa position de destination de façon qu'il ne risque plus de se déplacer suivant la surface intérieure du dispositif de réception ni dans la direction longitudinale ni dans la direction transversale de la branche longitudinale. En d'autres termes, la tête de capteur (ou la cellule de mesure du capteur) en position de destination ne peut plus être déplacée dans l'une quelconque des deux directions de mouvement le long de la surface intérieure. Selon un autre développement, le dispositif récepteur comporte une prise de montage qui est une ouverture de la surface ex- térieure de la première branche longitudinale, en liaison droite le long de la première branche longitudinale vers la position de destination pour soutenir le capteur dans la position de destination à l'aide d'un outil.

L'outil est par exemple un objet en forme de tige que l'on fait passer dans l'ouverture ou accès de montage en direction de la position de destination pour y déplacer le capteur et le mettre dans la position de destination souhaitée.

Selon un autre développement, le dispositif récepteur a un bossage qui pousse le capteur en position de destination vers la bobine. Le bossage est par exemple une partie de matière en sail- lie par rapport à la surface intérieure de la première branche longitudi- nale et cette partie de matière en saillie écarte le capteur par rapport à la surface intérieure de la première branche longitudinale et le pousse contre la surface de la bobine de l'enroulement. Selon un autre développement, le dispositif récepteur est en une seule pièce. Le dispositif récepteur est notamment réalisé en ma- tière plastique et par un procédé d'injection ou de coulée. Selon un autre développement, l'invention porte sur un stator de machine électrique comportant des bobines telles que celles décrites ci-dessus. Le dispositif récepteur surveille la température de fonc- tionnement des bobines du stator à l'aide du capteur, c'est-à-dire que le capteur est installé sur les bobines pour permettre une surveillance fiable de la température pendant le fonctionnement du stator de la machine électrique. Selon un développement, la première branche longitudi- nale du dispositif récepteur s'étend dans la direction axiale du stator. Cela signifie que l'orifice traversant servant à introduire le capteur se trouve sur la branche transversale permettant un montage du capteur par un simple accès par l'orifice traversant ce qui se fait sans beaucoup de moyens.

Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'exemples de réalisation de bobines de machine électrique représentées dans les dessins annexés dans lesquels les mêmes éléments ou éléments analogues portent les mêmes références dans les différentes figures.

Ainsi : - la figure 1 est une vue isométrique d'un premier exemple de réalisation d'un dispositif de réception de bobine, - la figure 2 est une vue isométrique d'un autre exemple de réalisation d'un dispositif de réception de bobine, - la figure 3 est une vue isométrique d'un autre exemple de réalisation d'un dispositif de réception d'une bobine, - la figure 4 est une vue isométrique d'un autre exemple de réalisation d'un stator, - la figure 5 est une vue de dessus d'un autre exemple de réalisation de stator, - la figure 6 est une vue en coupe d'un autre exemple de réalisation de stator, - la figure 7 est une vue schématique d'un dispositif de réception de bobine selon un autre exemple. Description de modes de réalisation de l'invention La figure 1 est une vue isométrique d'un dispositif de ré- ception 100 comportant une branche transversale 120, une première branche longitudinale 110A et une seconde branche longitudinale 110B. Les deux branches longitudinales sont reliée à la branche trans- versale pour constituer un dispositif de réception en forme de U. le dispositif de réception 100 a un support de capteur 130 en forme de canal de guidage ; en d'autres termes le support de capteur 130 a un guide en forme de canal par rapport à la surface extérieure du dispositif de ré- ception ; ce guide est une excroissance de la surface extérieure. Un capteur peut être introduit dans la direction de montage 202 dans l'ouverture 132 du passage 130. Pour cela, on fait passer une ligne de transmission de signaux 210 du capteur par le support le long de la surface intérieure pour que le capteur soit fixé dans sa posi- tion de destination. Au moins, un segment du support de capteur 130 est dirigé le long de la branche transversale 120 et ensuite au moins un segment est le long de la seconde branche longitudinale 110B. Au passage du support de capteur 130 de la branche transversale 120 à l'autre branche longitudinale 110B, on a l'ouverture de montage 133 sous la forme d'un passage dans la surface du support de capteur 130 et cela de façon à permettre d'introduire un outil dans le segment du support de capteur 130, le long de la seconde branche longitudinale 110B. Cela peut également servir pour des contrôles d'installation et pour impré- gner avec de la résine. La figure 2 montre le dispositif récepteur vu selon un angle montrant la surface intérieure 112 du dispositif de réception 100 et du support de capteur 130. Le support de capteur 130 forme par rapport à la surface intérieure de la seconde branche longitudinale 110B, une cavité pour permettre de guider et de tenir le capteur ou son ou ses câbles 210 le long du support et par les parois latérales 135 montrées à la figure 1 du support 130 ainsi que les deux collets de fixation 134. Après le pré-assemblage on peut remplir totalement ou partiellement la région des parois latérales 135 et celles des crochets de fixation 134 avec une masse coulée. Le dispositif récepteur comporte également sur la surface intérieure 112, une lèvre de butée 136 qui définit la position de destination 138 de la tête de capteur 220. Lorsque, comme représenté à la figure 1, on introduit le capteur dans le support de capteur 130, la tête 220 du capteur arrivant dans sa position de destination 138, bute contre la lèvre de butée 136 ; cette dernière est transversale à la direction longitudinale du ou des câbles du capteur (direction longitudinale de la branche longitudinale). La figure 3 montre le dispositif de réception des figures 1 et 2 suivant une autre direction en perspective pour faire apparaître le tracé de la surface intérieure 112 et du support de capteur 130 ainsi que du câble de capteur 210 le long de la branche transversale 120 et le long de la seconde branche longitudinale 110B. En position de destination 138, un bossage 137 écarte la tête de capteur 220 de la surface intérieure 112 de la seconde branche longitudinale 110B. Dans la position de destination on peut avoir un point de colle qui bloque tout d'abord la tête de capteur 220 au cours du pré-assemblage pour que la tête de capteur ne quitte pas la position de destination au cours des étapes de montage suivantes. Le collet de fixation 134 assure une fonction de protection de guidage forcé des câbles 210 ; ainsi les câbles de capteur sont protégés contre les influences mécaniques extérieures et les dommages ; de plus, la tête de capteur est guidée autour de la position de destination souhaitée. La figure 4 montre un stator 300 à plusieurs bobines 310; chaque bobine a un support de bobine 315 et un enroulement 320. Pour des raisons de clarté du dessin, la figure 4 montre uniquement une partie du stator qui a une forme circulaire ; les bobines 310 sont juxtaposées dans la direction périphérique du stator. Chaque bobine a une surface transversale 321 dirigée transversalement par rapport à la direction axiale 305 du stator ainsi que deux surfaces longitudinale 322 suivant la direction axiale 305 du stator. Le dispositif récepteur 100 est installée sur une bobine 310 pour que la branche transversale 120 s'applique au moins en partie conter la surface transversale 321 et que les branches longitudinales 110A, 110B s'appliquent au moins partiellement contre une première ou une se- conde surface longitudinale 322 de la même bobine. Les branches longitudinales du dispositif de réception s'étendent au moins à l'état installé dans la direction axiale 305 du stator, dans l'espace intermédiaire 325 dans l'intervalle de bobine 325 entre la bobine montée sur le dispositif de réception et les bobines res- pectivement voisines. Selon la figure 4, l'orifice traversant 132 du dispositif de réception 100 dans la région de la surface transversale 321 des bobines, simplement accessibles pour le montage est la position de destination du capteur sur une surface longitudinale 322 de la bobine. Ainsi, le dispositif de réception, comme cela a été décrit ci-dessus et sera détaillé ci-après, permet un montage simple du capteur ou du dispositif de réception sans avoir à installer la tête de capteur dans l'espace intermédiaire 325 entre les bobines, qui est difficilement accessible ce qui pourrait conduire à des défauts et des erreurs. Cela est notamment utile si l'endroit de la surface supérieure de la bobine dont on veut mesurer la température se trouve dans la région de l'espace intermédiaire de la bobine. La figure 5 est une vue de dessus du stator 300 présen- tée à la figure 4.

La figure 6 est une vue en coupe d'un stator 300 montrant le tracé des câbles du capteur dans le support de capteur 130. Dans la région de la surface transversale, le câble du capteur est dirigé transversalement à la direction axiale 305 du stator pour être guidé par la surface intérieure de la branche transversale et de la branche longi- tudinale pour positionner la tête de capteur 220 contre la surface longitudinale 322. La figure 7 est une représentation schématique d'un dis- positif de réception 100 comme celui décrit ci-dessus. Le dispositif de réception 100 comporte une branche transversale 120 et deux branches longitudinales 110A, 110B. Les branches longitudinales font avec la branche transversale un angle d'ouverture 114 et avec la verticale un angle 116. L'angle d'ouverture 114 est inférieur à 90° et la première branche longitudinale 110A est recourbée en direction de la seconde branche longitudinale 110B et réciproquement. Ainsi, la distance entre les extrémités des branches longitudinales est inférieure à la longueur de la branche transversale, de sorte qu'en appliquant le dispositif récepteur 100 sur une bobine qui n'est pas plus large que la distance entre les extrémités des branches longitudinales, les deux branches longitu- dinales exercent une force de serrage par l'élasticité de leur matière, sur les surfaces longitudinales de la bobine qui est ainsi bloquée par une liaison par la force sur la bobine.25 NOMENCLATURE DES ELEMENTS PRINCIPAUX 100 Dispositif de réception 110A, 110B Branches longitudinales 112 Surface intérieure 120 Branche transversale 130 Support de capteur 132 Orifice transversal 133 Ouverture de montage 134 Collerette de fixation 136 Lèvre de butée 137 Bossage 138 Position de destination 202 Direction de montage 210 Câble de capteur 220 Tête de capteur 300 Stator 310 Bobine de stator 315 Support de bobine 320 Enroulement 321 Surface transversale 322 Surface longitudinale 325 Espace entre les bobines25

Claims

REVENDICATIONS1°) Bobine (310) de machine électrique comportant un support de bobine (315) recevant un enroulement (320), bobine caractérisée en ce qu' elle comporte un dispositif de réception (100) pour un capteur (200), le dispositif de réception (100) ayant une première branche longitudinale (110A) et une branche transversale (120), le dispositif de réception (100) guide le capteur (200) à sa traversée d'un passage (132) jusque dans une position de destination (138) et le maintient dans cette position pour que le capteur puisse détecter un paramètre à mesurer dans la position de destination, la première branche longitudinale (110A) est reliée à la branche transversale (120) en faisant un angle d'ouverture (114) de façon que la branche transversale (120) s'applique au moins en partie contre une surface transversale (321) de la bobine (310) et que la première branche longitudinale (110A) s'applique au moins en partie contre une première surface longitudinale (322A) de la bobine (310).
2°) Bobine (310) selon la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif de réception (100) comporte une seconde branche longitudinale (110B), reliée à la branche transversale (120) pour que la seconde branche longitudinale s'applique au moins en partie contre la seconde surface longitudinale (322B) de la bobine (310), la seconde surface longitudinale (322B) étant en regard de la première surface longitudinale (322A).
3°) Bobine (310) selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'orifice traversant (132) se trouve sur la branche transversale (120).
4°) Bobine (310) selon la revendication 1, caractérisée en ce quel'orifice traversant (132) comporte un passage dans la surface extérieure (111) du dispositif de réception (100).
5°) Bobine (310) selon la revendication 1, caractérisée en ce que la position de destination (138) se trouve contre la surface intérieure (112) de la première branche longitudinale (110A).
6°) Bobine (310) selon la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif de réception (100) a une collerette de fixation (134) sur la surface (112) de la première branche longitudinale (110A) et elle fixe le capteur (200) au dispositif de réception (100).
7°) Bobine (310) selon la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif de réception (100) a une lèvre de butée (136) sur la surface intérieure de la première branche longitudinale (110A) et fixe le capteur (200) dans la position de destination par rapport au dispositif de récep- tion (100).
8°) Bobine (310) selon la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif de réception (100) a une ouverture de montage (133) qui est un passage dans la surface extérieure (111) de la première branche lon- gitudinale (110A) et est en liaison en ligne droite le long de la première branche longitudinale (110A) vers la position cible (138) pour soutenir le positionnement du capteur dans sa position cible à l'aide d'un outil.
9°) Bobine (310) selon la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif de réception (100) comporte un bossage (137) qui pousse le capteur (200) dans la position de destination (138) en direction de la bobine.3510°) Bobine (310) selon la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif de réception (100) est en une seule pièce. 11°) Stator (300) de machine électrique comportant plusieurs bobines (310) selon l'une des revendications 1 à 10. 12°) Stator (300) selon la revendication 11, caractérisé en ce que la première branche longitudinale (110A) du dispositif de réception (100) s'étend dans la direction axiale (305) du stator.15