FR3030617B1 - Machine electrique - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne une machine électrique comportant au moins un stator 2, le stator étant formé d'un corps 21 et de dents 22 disposées sur la face interne du corps du stator, caractérisé en ce que le stator comporte au moins un piézoélectrique 5.

Description

MACHINE ELECTRIQUE

La présente invention se rapporte au domaine des machines électriques, et se rapporte plus particulièrement aux machines électriques comportant au moins un stator.

Une machine électrique est une machine, également appelée moteur, qui comporte au moins un stator. Le stator comporte des dents entourées par les bobines. L'alimentation de chacune des bobines permet la création d'un champ magnétique dans le stator, un rotor s'orientant suivant les lignes de champ.

Dans le domaine de l'automobile, ces machines électriques sont par exemple utilisées dans des systèmes électriques tels que des compresseurs électriques. Par exemple, ces machines sont utilisées sur le circuit d'admission pour améliorer le rendement du véhicule, pallier le temps de latence du turbocompresseur classique au démarrage, ou dans les phases transitoires du véhicule.

Cependant, ce type de machine est source de bruit. En effet, les efforts électromagnétiques engendrés sur le stator et le rotor induisent des micro-déplacements à haute fréquence et dans le domaine audible de l'oreille humaine, entre 1000 et 20000Hz. Les vibrations se transmettent sur toute la structure de la machine, et se propagent dans l'air et dans les supports de la machine. Si les bruits conduits par la machine vers le support peuvent être réduits par des amortisseurs, les bruits intrinsèques à la machine sont plus difficiles à traiter.

Une solution à ce bruit, consiste à réduire les effets des efforts radiaux. Les effets des efforts radiaux sont réduits, par exemple, en aménageant des évidements de matière sur la face externe du stator, dans le prolongement des dents du stator. Une telle solution permet un gain de déformation, permettant de réduire les effets des efforts radiaux sur la pièce en contact avec le stator. Ce gain participe à la réduction partielle du bruit, qui reste ainsi encore audible par une oreille humaine.

La présente invention a donc pour objet de pallier un ou plusieurs des inconvénients des machines de l'art antérieur en proposant une machine électrique configurée pour limiter les nuisances sonores.

Le piézoélectrique permet de réduire les bruits provoqués par la machine électrique.

Pour cela la présente invention propose une machine électrique comportant au moins un stator, le stator étant formé d'un corps et de dents disposées sur la face interne du corps du stator, caractérisé en ce que le stator comporte au moins un piézoélectrique.

Selon un mode de réalisation de l'invention, le piézoélectrique est disposé dans le prolongement d'une dent du stator.

Selon un mode de réalisation de l'invention, le piézoélectrique est décalé par rapport à une dent du stator.

Selon un mode de réalisation de l'invention, au moins un piézoélectrique est disposé sur la surface externe du stator.

Selon un mode de réalisation de l'invention, au moins un piézoélectrique est intégré dans le corps du stator.

Selon un mode de réalisation de l'invention, le stator comporte entre 4 et 20 piézoélectriques. L'invention concerne également l'utilisation de la machine électrique selon l'invention dans un compresseur de suralimentation électrique pour véhicule automobile. L'invention concerne également un compresseur de suralimentation électrique équipé d'une machine électrique selon l'invention. D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris et apparaîtront plus clairement à la lecture de la description faite, ci-après, en se référant aux figures annexées, données à titre d'exemple et dans lesquelles: - la figure 1 est une représentation schématique d'une vue en coupe du dispositif concerné par la présente invention, - la figure 2 est une représentation schématique d'une vue en coupe d'une partie du dispositif selon une autre variante de l'invention, - la figure 3 est une représentation schématique d'une vue en coupe d'une partie du dispositif d'un mode de réalisation de la variante de la figure 3, - la figure 4 est une représentation schématique d'une partie du dispositif selon une variante de l'invention a)vue en perspective, b) vue en coupe de face.

La présente invention concerne une machine électrique 1 illustrée figure 1. La machine 1 électrique comporte au moins un stator 2. La machine électrique comporte également un rotor 3 disposé à l'intérieur du stator 2. Plus précisément, le rotor 3 est disposé dans un espace 4 formé au centre du stator 2.

Selon un mode de réalisation de l'invention, la machine électrique est une machine à courant continue ou alternatif, synchrone ou asynchrone ou tout type de machine électrique du même type.

Plus précisément, selon un mode de réalisation de l'invention, la machine électrique est un moteur à réluctance variable (également appelée machine SRM pour Switched Réluctance Motor selon la terminologie anglaise) défini par les même caractéristiques que la machine électrique selon l'invention.

Le stator 2 est formé d'au moins un corps 21. Selon un mode de réalisation de l'invention, le stator est formé de plusieurs corps, illustré figures 2 à 4. Le stator est également formé de plusieurs dents 22. Les dents 22 sont disposées sur la face interne 221 du corps du stator délimitant l'espace 4 dans lequel se trouve le rotor. Le stator 2 comporte n dents 22, n étant supérieur ou égale à 4, de préférence compris entre 4 et 20, de manière préférée entre 4 et 12, et de manière très préférée égale à 6. Autour de chacune des dents 22 est disposé un bobinage qui forme ainsi les bobines 23 du stator. L'alimentation de chacune des bobines 23 permet la création d'un champ magnétique dans le stator 2.

Selon un mode de réalisation de l'invention, le rotor 3 comporte des dents 32 de rotor orientées suivant les lignes de champ du stator 2. Le nombre de dents du rotor 3 est compris entre 2 et 8, et de manière préférée est égale à 4.

Dans le cadre de l'invention, il a été mis en évidence que l'intégration au niveau du stator de piézoélectrique permet de réduire les bruits provoqués par la machine électrique.

Dans le cadre de l'invention, on entend par piézoélectrique un élément ayant la propriété de générer une déformation de la matière par l'application d'un potentiel électrique. C'est ce champ ou potentiel électrique qui provoque ainsi une contre-contrainte mécanique qui est utilisé dans le cadre de l'invention pour réduire les vibrations issues des contraintes mécanique telle que les efforts radiaux sur la pièce qui est en contact avec le stator. II est ainsi possible de réduire les nuisances sonores provoquées par la machine électrique.

Selon un mode de réalisation, le piézoélectrique 5 sont de forme standard.

Selon un mode de réalisation de l'invention, le piézoélectrique 5 est un parallélépipède rectangle.

Selon un mode de réalisation de l'invention, le piézoélectrique 5 à toute forme adaptée à sa position dans ou sur le stator. Si nécessaire, le piézoélectrique 5 peut être légèrement incurvé pour suivre la forme arrondie du contour du stator.

Selon un mode de réalisation de l'invention de chacune des variantes décrites ci-après, le stator 2 comporte au moins un piézoélectrique 5.

Selon un mode de réalisation de l'invention de chacune des variantes décrites ci-après, le stator 2 comporte entre 4 et 20 piézoélectriques 5, de manière préférée entre 4 et 12 piézoélectriques5 , et de manière très préférée 6 piézoélectriques 5.

Selon un mode de réalisation de l'invention de chacune des variantes décrites ci-après, le stator 2 comporte un nombre de piézoélectrique 5 égale au nombre de dents 22 du stator 2.

Selon une première variante de l'invention illustrée figures 2 et 3, au moins un piézoélectrique 5 est disposé sur la surface externe 222 du stator 2.

Dans le cadre de l'invention, la face externe 222 du stator 2 est celle qui ne comporte pas de dent 22 et qui est disposée à l'extérieur du stator 2 si l'on considère que la face interne 221 du stator délimite une zone 4 du stator 2 dans laquelle est disposé le rotor 3.

Selon un mode de réalisation de cette première variante, le piézoélectrique 5 est disposé dans le prolongement d'une dent 22 du stator 2.

Selon un mode de réalisation de cette première variante illustré figure 2, le piézoélectrique 5 est décalé par rapport à une dent 22 du stator 2. Plus précisément, le piézoélectrique 5 est disposé sur la surface 222 du stator 2 entre deux dents 22 du stator2. Selon un mode de réalisation, le piézoélectrique 5 est disposé sur la surface du stator 2 de façon à former un angle de 90° par rapport à une dent 22 de stator 2, lorsque le stator comporte six dents.

Selon un mode de réalisation de cette première variante, le piézoélectrique 5 est disposé dans un évidement 25 externe formé sur la face externe 222 du stator, illustré figure 2 et 3.

Cet évidement 25 externe forme une rainure orientée selon l'axe 31 du rotor 3.

Selon une deuxième variante de l'invention illustrée figures 4 a) et b), au moins un piézoélectrique 5 est intégré dans le stator 2, plus précisément est intégré dans le corps 21 du stator 2. Le piézoélectrique 5 s'étend longitudinalement dans le corps 21 du stator, selon l'axe 31 longitudinal du stator. Plus précisément, le piézoélectrique 5 s'étend parallèlement à l'axe 31 du stator.

Selon un mode de réalisation de cette deuxième variante illustrée figure 4, le piézoélectrique 5 est disposé dans le prolongement d'une dent du stator.

Selon un mode de réalisation de cette deuxième variante non illustrée, le piézoélectrique 5 est décalé par rapport à une dent 22 du stator 2. Plus précisément, le piézoélectrique 5 est disposé dans le corps 21 du stator 2 entre deux dents du stator. Selon un mode de réalisation, le piézoélectrique 5 est disposé dans le corps 21 du stator de façon à former un angle de 90° par rapport à une dent de stator, lorsque le stator comporte six dents.

Selon un mode de réalisation de cette deuxième variante, au moins un piézoélectrique 5 est disposé dans au moins un évidement 24 interne. Cet évidement 24 interne est formé dans le corps 21 même du stator et s'étend longitudinalement, selon l'axe 31 longitudinal du stator. Plus précisément, l'évidement 24 interne s'étend parallèlement à l'axe 31 du stator.

Selon un mode de réalisation de l'invention applicable à l'ensemble des variantes de l'invention, le piézoélectrique 5 s'étend sur une partie de la longueur du stator.

Selon un mode de réalisation de l'invention applicable à l'ensemble des variantes de l'invention, le piézoélectrique 5 s'étend sur toute la longueur du stator. L'intégration de ces piézoélectriques 5 au stator est facilitée. En effet, les fils de connexion n'ont pas besoin de traverser les pièces de la machine électrique pour être connecté à un système de commande et/ou d'alimentation électrique. Selon un mode de réalisation applicable à l'ensemble des variantes de l'invention, les fils de connexion du ou des piézoélectriques débouchent à une extrémité du stator. Selon un mode de réalisation de l'invention, les fils sont connectés à l'électronique de commande de la machine électrique.

Un tel stator 2 selon l'invention, permet un gain de 10 à 20 db. L'invention concerne également l'utilisation d'une telle machine 1 selon l'invention dans un compresseur de suralimentation électrique pour véhicule automobile. L'invention concerne également un compresseur de suralimentation électrique équipé d'une telle machine 1 selon l'invention. Plus précisément, l'invention concerne également un compresseur électrique équipé d'un moteur à réluctance variable selon l'invention. Ce compresseur électrique de suralimentation pour véhicule automobile, comporte une roue de compression et une machine électrique selon l'invention, pour entraîner la roue de compression en rotation.

La portée de la présente invention ne se limite pas aux détails donnés ci-dessus et permet des modes de réalisation sous de nombreuses autres formes spécifiques sans s'éloigner du domaine d'application de l'invention. Par conséquent, les présents modes de réalisation doivent être considérés à titre d'illustration, et peuvent être modifiés sans toutefois sortir de la portée définie par les revendications.

Claims (7)

1. REVENDICATIONS

   1. Machine électrique 1 comportant au moins un stator 2, le stator étant formé d'un corps et de dents 22 disposées sur la face interne du corps du stator, caractérisé en ce que le stator comporte au moins un piézoélectrique 5 intégré dans le corps 21 du stator.
2. 2. Machine électrique 1 selon la revendication 1, dans laquelle le piézoélectrique 5 est disposé dans le prolongement d'une dent 22 du stator.
3. 3. Machine électrique 1 selon la revendication 1, dans laquelle le piézoélectrique 5 est décalé par rapport à une dent 22 du stator.
4. 4. Machine électrique 1 selon une des revendications 1 à 3, comportant au moins un autre piézoélectrique 5 disposé sur la surface externe 222 du stator.
5. 5. Machine électrique 1 selon une des revendications 1 à 4, dans laquelle le stator comporte entre 4 et 20 piézoélectriques 5.
6. 6. Utilisation de la machine électrique 1 selon une des revendications 1 à 5 dans un compresseur de suralimentation électrique pour véhicule automobile.
7. 7. Compresseur de suralimentation électrique équipé d'une machine électrique 1 selon une des revendications 1 à 5.