FR3065849A1 - Compresseur electrique - Google Patents

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Abstract

La présente invention a pour objet un compresseur électrique (1) comprenant au moins une roue (3) de compresseur entrainée par un moteur électrique (5) commandé par un ensemble électronique (9), et un aimant (82) fixé autour d'une partie d'une extrémité de l'arbre (6), l'aimant (82) étant disposé dans une enveloppe (83) comportant une ouverture (834). Le compresseur comportant un élément (85) de maintien de l'aimant disposé au niveau de l'ouverture (834) de l'enveloppe (83).

Description

Titulaire(s) : VALEO SYSTEMES DE CONTROLE MOTEUR Société par actions simplifiée.
Demande(s) d’extension
Mandataire(s) : VALEO SYSTEMES DE CONTROLE MOTEUR Société par actions simplifiée.
FR 3 065 849 - A1 (54) COMPRESSEUR ELECTRIQUE.
(57) La présente invention a pour objet un compresseur électrique (1) comprenant au moins une roue (3) de compresseur entraînée par un moteur électrique (5) commandé par un ensemble électronique (9), et un aimant (82) fixé autour d'une partie d'une extrémité de l'arbre (6), l'aimant (82) étant disposé dans une enveloppe (83) comportant une ouverture (834).
Le compresseur comportant un élément (85) de maintien de l'aimant disposé au niveau de l'ouverture (834) de l'enveloppe (83).
Figure FR3065849A1_D0001
Figure FR3065849A1_D0002
i
COMPRESSEUR ELECTRIQUE
La présente invention concerne un compresseur électrique, et plus particulièrement un compresseur de suralimentation électrique destiné à un véhicule automobile.
L'invention s'applique avantageusement à un dispositif électrique en rotation rapide.
II est connu d'utiliser un compresseur de suralimentation électrique (en anglais «electric supercharger») dans un circuit d'alimentation en air d'un moteur à combustion interne de véhicule automobile.
Un tel compresseur de suralimentation électrique est classiquement mis en œuvre dans la ligne d'admission d'air d'un moteur à combustion thermique d'un véhicule automobile, en amont ou en aval d'un turbocompresseur. En variante, comme décrit dans la demande de brevet français publiée sous le numéro FR 2 991 725, un tel compresseur peut être mis en œuvre sur une ligne de recirculation des gaz d'échappement du moteur à combustion interne.
Le compresseur de suralimentation électrique comporte de manière classique une roue destinée à comprimer l'air entrant dans le compresseur et un moteur électrique pour entraîner en rotation la roue.
Le moteur électrique est un moteur électrique comportant un stator et un rotor positionné à l'intérieur du stator. Le rotor est destiné à entraîner la roue par l'intermédiaire d'un arbre tournant autour d'un axe de révolution.
Le compresseur de suralimentation électrique comporte également un dispositif électronique supportant l'arbre. L'arbre est en rotation par rapport au dispositif électronique. Le dispositif électronique est connecté à un module électronique gérant la vitesse de rotation du compresseur de suralimentation électrique.
Pour cela, il est nécessaire de connaître la position angulaire de l'arbre. II est habituellement utilisé un capteur à effet Hall comportant une sonde à effet Hall positionnée sur le dispositif électronique et un aimant fixé autour de l'arbre.
L'aimant est positionné en regard de la sonde à effet Hall et comprend plusieurs pôles magnétiques.
La rotation de l'aimant entraîne une variation de flux magnétique autour de la sonde à effet Hall, laquelle est une image de la position du rotor de la machine tournante.
Pour un capteur du type « Switch Hall », la précision de la mesure est directement liée à la pente magnétique issue du passage d'une polarité à l'autre de l'aimant.
Avec un aimant multipolaire, le comptage des sauts de polarité permet de réaliser un capteur de position.
Cependant, les vitesses de rotation d'un arbre de compresseur de suralimentation électrique sont importantes (voisines de 70000 tr/min).
L'inertie est telle que de fortes contraintes internes se développent à l'intérieur de la matière risquant alors une détérioration irréversible de l'aimant. Il peut se produire un arrachement de matière et/ou une création de fissures dans l'aimant.
L'invention a donc pour objectif de pallier à ces inconvénients de l'art antérieur en proposant un compresseur de suralimentation électrique comprenant un capteur plus robuste et plus précis.
Pour cela, la présente invention propose un compresseur électrique comprenant au moins une roue de compresseur entraînée par un moteur électrique commandé par un ensemble électronique, et un aimant fixé autour d'une partie d'une extrémité de l'arbre, l'aimant étant disposé dans une enveloppe comportant une ouverture, le compresseur comportant un élément de maintien de l'aimant disposé au niveau de l'ouverture de l'enveloppe.
Selon un mode de réalisation de l'invention, l'élément de maintien est une rondelle.
Selon un mode de réalisation de l'invention, l'enveloppe entoure la surface périphérique externe de l'aimant de façon à former un logement recevant l'aimant et comportant une ouverture sur une face axiale.
Selon un mode de réalisation de l'invention, l'enveloppe comporte une paroi externe de forme annulaire entourant l'aimant et une paroi interne de forme annulaire entourant l'arbre, et une paroi inférieure reliant radialement la paroi interne et la paroi externe.
Selon un mode de réalisation de l'invention, l'ouverture est située à l'opposé de la paroi inférieure, par rapport à un axe de l'arbre.
Selon un mode de réalisation de l'invention, le moteur est un moteur à aimants permanents.
Selon un mode de réalisation de l'invention, le moteur est un moteur à réluctance.
L'invention concerne également l'utilisation du compresseur selon l'invention dans un moteur à combustion interne.
Les caractéristiques de l'invention seront décrites plus en détail en se référant aux figures 1 à 2 dans lesquelles :
la figure 1 est une représentation schématique d'une partie d'un compresseur de électrique selon un mode de réalisation de l'invention ;
la figure 2 est une représentation schématique d'un aimant de capteur à effet Hall selon l'invention.
La présente invention concerne un compresseur électrique 1.
Dans le cadre de l'invention, on entend par compresseur électrique, un compresseur d'air, volumétrique ou non et par exemple centrifuge ou radial, entraîné par un moteur électrique, dans le but de suralimenter un moteur thermique. Selon un mode de réalisation de l'invention, le moteur électrique est un moteur à courant continu ou alternatif, ou tout type de moteur électrique du même type.
Plus précisément, selon un mode de réalisation de l'invention, le moteur électrique est un moteur à réluctance variable (également appelée machine SRM pour Switched Réluctance Motor selon la terminologie anglaise).
Selon un autre mode de réalisation de l'invention, le moteur est un moteur à aimants permanents.
La figure 1 illustre un exemple de compresseur 1 électrique. Le compresseur électrique 1 comprend au moins un moteur 5 électrique, des roulements 7, 7' et une roue 3 de compresseur. Le moteur 5 électrique permet la mise en rotation d'un arbre 6 du compresseur électrique via les roulements 7, 7'. L'arbre 6 entraîne ainsi en rotation la roue 3 du compresseur 1. Plus précisément une extrémité de l'arbre 6 est entraînée en rotation par le moteur électrique, et une autre extrémité de l'arbre 6 entraîne en rotation la roue 3 du compresseur. Le moteur 5 électrique comporte un rotor 51 et un stator.
Selon un mode de réalisation de l'invention, le compresseur 1 comporte un ensemble 9 électronique permettant de commander le compresseur 1 électrique.
Selon un mode de réalisation de l'invention, au moins une partie de l'ensemble 9 électronique est disposée à l'arrière de la roue 3, entre la roue 3 et le moteur 5 électrique, illustré figure 1.
Selon un mode de réalisation de l'invention, au moins une partie de l'ensemble électronique 9 est disposée à une extrémité de l'arbre 6 opposée à l'extrémité ou est située la roue 3, non illustré.
La partie intermédiaire de l'arbre est protégée par un corps de compresseur non illustré.
Le compresseur comporte une volute dans laquelle est disposée la roue 3, et permettant le passage de l'air du compresseur 1.
Le compresseur 1 comprend un capteur à effet Hall 8 comportant une sonde à effet Hall 81 positionnée sur le support 91 de l'ensemble électronique électronique 9.
Le compresseur 1 comprend un aimant 82 fixé autour d'une partie d'extrémité 8 de l'arbre 6, comme illustré figures 1 et 2. L'aimant 82 comprend ainsi un orifice central traversé par l'arbre 6.
L'aimant 82 est positionné en regard de la sonde à effet Hall 81. L'aimant 82 est un aimant permanent comprenant plusieurs pôles magnétiques.
La rotation de l'aimant 82 entraîne une variation de flux magnétique autour de la sonde à effet Hall 81, laquelle est une image de la position du rotor 51 du compresseur de suralimentation électrique 1.
Pour un capteur du type « Switch Hall », la précision de la mesure est directement liée à la pente magnétique issue du passage d'une polarité à l'autre de l'aimant. Avec un aimant multipolaire, le comptage des sauts de polarité permet de réaliser un capteur de position.
Selon un mode de réalisation de l'invention, l'aimant 82 présente une forme cylindrique avec une section circulaire. Il entoure entièrement la partie d'extrémité inférieure de l'arbre 6.
Selon un mode de réalisation de l'invention, le compresseur 1 comprend des moyens 83 de maintien axial permettant une rétention axiale de l'aimant 82.
Plus précisément, le compresseur 1 comprend une enveloppe 83 (ou enveloppe de maintien) entourant au moins partiellement la surface périphérique externe de l'aimant 82 de façon à formé un logement 84 recevant l'aimant 82
Selon un mode de réalisation de l'invention, l'enveloppe 83 comporte une paroi externe 831 de forme annulaire entourant la surface périphérique externe de l'aimant 82 et une paroi interne 832 de forme annulaire entourant l'arbre 6. L'enveloppe 83 comporte également, une paroi 833 inférieure reliant radialement la paroi 832 interne et la paroi 831 externe. L'ensemble des trois parois formant un logement 84 recevant l'aimant 82.
L'enveloppe 83 est donc ouverte sur une face axiale Plus précisément, l'enveloppe comporte une ouverture située à l'opposée de la paroi inférieure 833, par rapport à l'axe X de l'arbre.
Selon un mode de réalisation de l'invention, la paroi interne 832 se prolonge le long de l'arbre 6.
La paroi 832 interne entoure l'arbre 6 et est serrée contre ce dernier pour maintenir l'aimant 82 sur l'arbre 6.
L'enveloppe 83 évite la déformation de l'aimant 82 et assure le maintien de l'aimant 82 sur l'arbre 6 afin d'éviter tout mouvement parasite qui pourrait nuire à la mesure de position et donc à la précision.
L'enveloppe 83 est de préférence métallique et est constituée d'un matériau amagnétique.
Dans le cadre de l'invention, afin de maintenir l'aimant 82 dans le logement 84 formé par l'enveloppe 83, un élément 85 de maintien de l'aimant 82 est disposé au niveau de l'ouverture 834 de l'enveloppe 83.
L'élément 85 de maintien ferme ainsi l'enveloppe, ce qui protège l'aimant 82.
Selon un mode de réalisation de l'invention, l'élément 85 de maintien est une rondelle 85.
Selon un mode de réalisation de l'invention, l'élément 85 de maintien est fixé à l'enveloppe 831 externe.
Selon un mode de réalisation de l'invention, l'élément 85 de maintien est fixé à l'enveloppe 832 interne.
Selon un mode de réalisation de l'invention, l'élément 85 de maintien est fixé à l'enveloppe 831 externe et à l'enveloppe 832 interne.
Selon un mode de réalisation de l'invention, l'élément 85 de maintien est fixé à l'aimant 82.
Selon un mode de réalisation de l'invention, l'élément 85 de maintien est en inox ou aluminium.
La fixation de l'élément 85 de maintien est réalisée par tous moyens compatibles avec les matières utilisées. Par exemple, l'élément de maintien est fixé par collage ou soudure.
Un compresseur selon l'invention permet de limiter la détérioration irréversible de 5 l'aimant. Ce qui empêche un arrachement de matière et/ou une création de fissures dans l'aimant.

Claims (8)

  1. REVENDICATIONS
    1. Compresseur électrique (1) comprenant au moins une roue (3) de compresseur entraînée par un moteur électrique (5) commandé par un ensemble électronique (9), et un aimant (82) fixé autour d'une partie d'une extrémité de l'arbre (6), l'aimant (82) étant disposé dans une enveloppe (83) comportant une ouverture (834), caractérisé en ce qu'il comporte un élément (85) de maintien de l'aimant disposé au niveau de l'ouverture (834) de l'enveloppe (83).
  2. 2. Compresseur électrique (1) selon la revendication 1, dans lequel l'élément (85) de maintien est une rondelle (85).
  3. 3. Compresseur électrique (1) selon une des revendications 1 ou 2, dans lequel l'enveloppe (83) entoure la surface périphérique externe de l'aimant (82) de façon à former un logement (84) recevant l'aimant (82) et comportant une ouverture sur une face axiale.
  4. 4. Compresseur électrique (1) selon une des revendications 1 à 3, dans lequel l'enveloppe (83) comporte une paroi externe (831) de forme annulaire entourant l'aimant (82) et une paroi interne (832) de forme annulaire entourant l'arbre (6), et une paroi (833) inférieure reliant radialement la paroi (832) interne et la paroi (831) externe.
  5. 5. Compresseur électrique (1) selon la revendication 4, dans lequel l'ouverture (834) est située à l'opposé de la paroi (833) inférieure, par rapport à un axe (X) de l'arbre.
  6. 6. Compresseur électrique (1) selon une des revendications 1 à 5, dans lequel le moteur (5) est un moteur à aimants permanents.
  7. 7. Compresseur électrique (1) selon une des revendications 1 à 5, dans lequel le moteur (5) est un moteur à réluctance.
  8. 8. Utilisation du compresseur selon une des revendications 1 à 7 dans un moteur à combustion interne.
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