FR3069737A1 - Machine electrique tournante munie d'elements d'obturation limitant un rebouclage d'air chaud - Google Patents

Abstract

Une machine électrique tournante (1) comprend au moins un stator, muni d'un bobinage comportant des sorties de phase (6), et un palier (4) comportant des ouvertures (8) autorisant le passage des sorties de phase. La machine électrique tournante comporte au moins un élément d'obturation (12) d'une desdites ouvertures, l'élément d'obturation étant réalisé indépendamment du palier (4) et fixé sur au moins une sortie de phase (6) correspondant à ladite ouverture (8).

Description

MACHINE ÉLECTRIQUE TOURNANTE MUNIE D'ÉLÉMENTS D'OBTURATION LIMITANT UN REBOUCLAGE D'AIR CHAUD

L'invention porte sur une machine électrique tournante munie d'éléments d'obturation limitant un rebouclage d'air chaud. L'invention trouve une application particulièrement avantageuse, mais non exclusive, avec les machines électriques tournantes fonctionnant au moins en mode alternateur ou en mode moteur.

De façon connue en soi, les machines électriques tournantes comportent un stator et un rotor solidaire d'un arbre. Le stator et le rotor sont montés dans un carter configuré pour porter à rotation l'arbre sur des paliers par l'intermédiaire de roulements. Le rotor peut être un rotor à griffe comportant deux roues polaires et un noyau autour duquel est enroulée une bobine d’excitation. Dans un autre exemple, le rotor comporte un corps formé par un empilage de feuilles de tôles maintenues sous forme de paquet au moyen d'un système de fixation adapté. Le rotor comporte des pôles formés par exemple par des aimants permanents logés dans des cavités ménagées dans la masse magnétique du rotor. Alternativement, dans une architecture dite à pôles saillants, les pôles sont formés par des bobines enroulées autour de bras du rotor.

Par ailleurs, le stator comporte un corps constitué par un empilage de tôles minces formant une couronne, dont la face intérieure est pourvue d'encoches ouvertes vers l'intérieur pour recevoir des enroulements de phase. Ces enroulements traversent les encoches du corps du stator et forment des chignons faisant saillie de part et d'autre du corps du stator. Les enroulements de phase sont obtenus par exemple à partir d'un fil continu recouvert d'émail ou à partir d'éléments conducteurs en forme d'épingles reliées entre elles par soudage. Ces enroulements sont des enroulements polyphasés connectés en étoile ou en triangle dont les sorties de phase sont reliées à un module électronique de puissance agencé d’un premier côté de l’ensemble rotor/stator par rapport à l’axe de révolution de cet ensemble et comportant notamment un pont redresseur et, le cas échéant onduleur, dans le cas d'un alterno-démarreur.

En outre, une première partie de l’ensemble stator-rotor, tournée vers ce premier côté, est protégée par un palier, qui forme une portion du carter et qui comporte deux parties distinctes parmi lesquelles une paroi périphérique, agencée dans le prolongement de la périphérie du stator et qui est dotée d’espaces ouverts permettant l’évacuation latérale de l’air chaud se trouvant à l'intérieur du carter, et une paroi transversale, perpendiculaire par rapport à l’axe de révolution de l’ensemble rotor-stator et formant de la sorte une paroi de séparation entre l’ensemble rotor/stator et le module électronique de puissance. Cette paroi transversale est munie d’ouvertures permettant le passage des sorties de phase vers le module électronique de puissance.

De plus, il est connu que le module électronique de puissance dégage une forte quantité de chaleur par l’intermédiaire de ses composants électroniques tels que les transistors. Un dissipateur thermique est donc installé entre le palier et le module électronique de puissance pour faciliter un échange de calories avec l’air ambiant.

Afin de refroidir davantage le module électronique de puissance, un ventilateur, qui peut notamment être fixé sur le rotor de la machine, permet de créer un courant d’air susceptible d’entrer latéralement et de s’écouler le long d’un passage défini entre le dissipateur thermique et le palier. Après avoir permis le refroidissement du module électronique de puissance en captant la chaleur produite par ce dernier au niveau du dissipateur thermique, ce même courant d’air effectue une boucle autour du palier pour être refoulé latéralement vers l’extérieur de la machine électrique entre le palier et l’ensemble rotor-stator.

Entre le palier et l’ensemble rotor-stator, l’air est amené à traverser les chignons de bobinage et à s’échauffer. Or, l’expérience montre qu’une partie de cet air passe alors par les ouvertures axiales du palier qui ne sont pas prévues pour l’évacuation de l’air au lieu de s’évacuer vers l’extérieur de la machine via des ouvertures radiales de sortie d’air. En passant par ces ouvertures axiales, l’air chauffé se mélange avec l’air ambiant entrant pour refroidir le module électronique de puissance. Ainsi, la température d’air à proximité du dissipateur est plus élevée, ce qui diminue les capacités de refroidissement de la machine.

Il est connu de monter un dispositif anti-rebouclage de flux d’air entre le dissipateur thermique et le palier afin de diminuer la remontée d’air chaud.

Du fait de l'évolution de la configuration des machines électriques tournantes, il a été nécessaire d'implanter des terminaux sur les sorties de phase pour leur fixation sur le module électronique de puissance. Cela a engendré l'augmentation de la taille des ouvertures correspondantes ménagées dans le palier et donc une augmentation du flux de rebouclage d'air chaud en direction du module électronique de puissance. Le dispositif d’anti-rebouclage ne permet pas de limiter totalement ce flux de rebouclage, dans la mesure où il est nécessaire qu'il dispose lui-même de trous importants pour le passage des sorties de phase lors du procédé de montage de la machine électrique.

L’invention vise à remédier efficacement à cet inconvénient en proposant une machine électrique tournante qui comprend au moins un stator muni d’un bobinage comportant des sorties de phase et un palier comportant des ouvertures autorisant le passage des sorties de phase. Selon l’invention, la machine électrique tournante comporte au moins un élément d’obturation d’une desdites ouvertures, l’élément d’obturation étant réalisé indépendamment du palier et fixé sur au moins une sortie de phase passant par ladite ouverture.

L’invention permet ainsi, grâce à l’utilisation du ou des éléments d’obturation, d’assurer un blocage de l’air chauffe par le fonctionnement de la machine électrique afin qu’il ne se dirige pas à travers des ouvertures, sans modifier pour autant la configuration de la machine électrique tournante. En effet, le ou les éléments d’obturation pourront être agencés en travers des ouvertures, le cas échéant en venant en appui contre le palier dans lequel sont formées ces ouvertures, en venant en prise sur une ou plusieurs sorties de phase agencée au milieu de ces ouvertures du palier.

Selon une caractéristique, l’élément d’obturation est élaboré à partir d’un matériau ductile. En d’autres termes, le matériau est souple et malléable. L’utilisation d’un tel matériau offre à l’élément d’obturation une capacité élastique qui permet notamment de faciliter l’installation sur les sorties de phase en travers des ouvertures. A titre d’exemple, l’élément d’obturation peut être réalisé à base d’un élastomère comme du caoutchouc, et par exemple à base de copolymère éthylène-propylène.

Selon une caractéristique, l’élément d’obturation s’étend totalement en travers de l’ouverture correspondante. Ainsi, le module électronique de puissance est protégé efficacement d’une remontée d’un flux d’air chaud à travers les ouvertures du palier.

Selon une caractéristique, au moins un des éléments d’obturation est agencé en regard de plusieurs ouvertures du palier correspondant respectivement à une ou plusieurs sorties de phase du palier. En d’autres termes, cet élément d'obturation est suffisamment grand pour venir en recouvrement de plusieurs ouvertures. Considérant cette caractéristique, le nombre d’éléments d’obturation est plus petit que le nombre d’ouvertures ce qui facilite l'installation de ces éléments d’obturation et diminue les coûts de montage.

Selon une caractéristique, l’élément d’obturation comporte au moins un orifice permettant la fixation de ce dernier sur au moins une sortie de phase. De ce fait, l’élément d’obturation, emmanché autour d’une sortie de phase par cet orifice, recouvre entièrement les ouvertures correspondantes aux sorties de phase, aussi bien en périphérie par la forme de l’élément d’obturation qu’autour de la sortie de phase.

Selon des caractéristiques de l’invention, l’élément d’obturation est emmanché autour d’au moins une sortie de phase. L’élément d’obturation peut posséder au moins une partie de support susceptible d’être plaquée contre le palier en fin d’opération d’emmanchement, et notamment sur une face du palier opposée à l’ensemble rotor/stator. De la sorte, on s’assure du parfait recouvrement de l’ouverture par l’élément d’obturation et on prévient des risques de fuites sur les côtés de l’élément d’obturation qui permettrait un passage minime du flux d’air à travers l’ouverture.

Selon des caractéristiques de l’invention, l’élément d’obturation comporte au moins une partie de support agencée latéralement à une partie de recouvrement, ladite partie de support étant configurée pour être plaquée contre le palier autour de l’ouverture correspondante.

Un dispositif anti rebouclage de flux d’air peut être ménagé entre la face du palier opposée à l’ensemble rotor/stator et un dissipateur thermique d’un l’ensemble électronique de la machine. Dans le contexte où l’élément d’obturation est plaqué contre le palier par l'intermédiaire d’une partie de support, celle-ci est comprimée entre le palier et le dispositif anti rebouclage de flux d’air. Le caractère malléable et souple de l’élément d’obturation permet cette compression et la faible épaisseur de l’élément d’obturation qui en résulte permet de ne pas augmenter la longueur axiale totale de la machine électrique tournante.

Selon une caractéristique, l’élément d’obturation possède une ou plusieurs parties de recouvrement, obturant respectivement au moins une ouverture du palier.

Selon une caractéristique, l’élément d’obturation comporte deux parties de support agencées autour d’une partie de recouvrement.

Selon une caractéristique, les dimensions de l’orifice sont inférieures aux dimensions correspondantes de la portion de sortie de phase contre laquelle l’élément d’obturation vient en contact. Cela permet un montage étanche évitant toute remontée d’air chaud à travers l’ouverture ou les ouvertures correspondantes. Par exemple, l’orifice de fixation de l’élément d’obturation peut présenter une forme complémentaire à celle du pourtour extérieur de la sortie de phase correspondante au niveau de la portion de la sortie de phase s’étendant dans le même plan que l’élément d’obturation. Notamment, les dimensions, par exemple le diamètre, de l'orifice de fixation sont inférieures aux dimensions correspondantes des sorties de phase, ce qui rend hermétique la surface de contact entre l’orifice de fixation et la sortie de phase correspondante.

Selon une caractéristique, la machine comporte, en outre, un ensemble électronique comportant un dissipateur thermique et un dispositif anti rebouclage de flux d’air ménagé entre le palier et ledit dissipateur. De plus, la partie de support de l’élément d’obturation est comprimée entre le palier et le dispositif anti rebouclage de flux d’air. Ainsi, l’élément d’obturation emmanché autour d’au moins une sortie de phase jusqu'à buter contre le palier génère avantageusement un montage étanche évitant toute remontée d’air chaud à travers l’ouverture ou les ouvertures correspondantes. Ainsi, les parties de support qui prolongent les parties de recouvrement sont comprimées contre le palier et imposent donc l’étanchéité sur les bords externes délimitant les ouvertures du palier.

Par exemple, le dispositif anti rebouclage de flux d’air et l’élément d’obturation sont deux pièces distinctes.

Selon une caractéristique, l’élément d’obturation est de forme rectangulaire. Dans cette configuration, l’élément d’obturation est particulièrement efficace pour le recouvrement d’une unique ouverture.

Selon une caractéristique, l’élément d’obturation a la forme d'une portion annulaire. Dans cette configuration, l’élément d’obturation est particulièrement efficace pour le recouvrement de plusieurs ouvertures.

Selon une caractéristique, l’élément d’obturation dont la forme est une portion annulaire possède une partie intermédiaire se trouvant entre deux parties de recouvrement espacées.

Selon une caractéristique, l’élément d’obturation possède une lumière au niveau de sa partie intermédiaire. Cette lumière peut notamment permettre le passage d’un dispositif d’isolation s’étendant à partir du dispositif anti rebouclage de flux d’air pour isoler électriquement le palier des points neutres du bobinage du stator.

Selon une caractéristique, la machine électrique tournante possède une pluralité d’éléments d’obturation et les éléments d’obturation sont agencés symétriquement, deux à deux, par rapport à un plan perpendiculaire au palier et passant par l’axe de révolution de la machine électrique tournante. Cette symétrie facilite l’installation des éléments d’obturation. Plus particulièrement, le palier peut comporter une paroi périphérique, cylindrique et dimensionnée pour entourer l’ensemble rotor/stator, et une paroi transversale fermant le palier à une extrémité de la paroi périphérique, et dans ce contexte, les éléments d’obturation sont disposés symétriquement par rapport à un plan perpendiculaire à la paroi transversale du palier et passant par l’axe de révolution de la machine électrique tournante.

Selon une caractéristique, au moins un élément d’obturation possède au moins un axe de symétrie. Cette caractéristique facilite l’installation de l’élément d’obturation puisque chaque face peut se poser contre le palier tout en pouvant coopérer avec la sortie de phase correspondante.

Selon une caractéristique, l’élément d’obturation possède un nombre d’orifices de fixation équivalent pour chaque partie de recouvrement. Cette caractéristique notamment combinée à la caractéristique de symétrie de l’élément d’obturation permet l’agencement dans un sens ou dans l’autre de cet élément d’obturation, d’autant plus si le nombre d’orifices présent dans chaque partie de recouvrement est égale au nombre maximum de sorties de phases traversant une même ouverture.

L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l’examen des figures qui l’accompagnent, données à titre illustratif mais nullement limitatif de l’invention, et parmi lesquelles :

- la figure 1 représente une vue en coupe schématisée d’une partie d’une machine électrique tournante et d’un module électronique de puissance, dans laquelle on a représenté un ensemble rotor/stator et une sortie de phase du bobinage équipant cet ensemble, un dissipateur thermique, un palier muni d’une ouverture pour le passage de cette sortie de phase en direction du module électronique de puissance, un dispositif anti rebouclage de flux d’air, ménagé contre le palier, et un élément d’obturation,

- la figure 2 représente une vue en perspective d’une machine électrique tournante selon l’invention, dans laquelle a été retiré le module électronique de puissance et le dissipateur thermique, pour rendre plus particulièrement visible l’ensemble rotor/stator, le palier, le dispositif anti rebouclage de flux d’air et des éléments d’obturation en appui contre le palier de la machine électrique tournante et fixés respectivement autour de sorties de phases,

- la figure 3 représente une vue éclatée de la machine électrique tournante de la figure 2 dans laquelle le dispositif anti rebouclage de flux d’air a été retiré ;

- la figure 4 représente un élément d’obturation tel qu’utilisé dans la machine électrique tournante des figures 2 et 3 ;

- la figure 5 représente une variante de l’élément d’obturation de la figure 4 ;

- la figure 6 représente l’élément d’obturation selon un deuxième mode de réalisation, avec une forme rectangulaire et un orifice de fixation susceptible d’être emmanché autour d’une sortie de phase ;

-la figure 7 représente une variante du deuxième mode de réalisation de l’élément d’obturation, avec deux orifices de fixation susceptibles d’être emmanchés respectivement autour d’une sortie de phase.

La figure 1 représente une vue en coupe schématisée d’une partie d’une machine électrique tournante selon l’invention, apte à fonctionner en mode moteur pour fournir une puissance mécanique à un organe du véhicule et de manière réversible en mode générateur pour fournir une puissance électrique à la batterie et au réseau de bord du véhicule.

Une telle machine électrique tournante 1 présente un axe d’allongement longitudinal X et elle comporte notamment, le long de cet axe, un carter, qui loge un ensemble rotor-stator 5, et dont une partie supérieure forme un palier 4, ainsi qu’un dispositif anti rebouclage de flux d’air 13, un dissipateur thermique 3 et un module électronique de puissance 2.

Le dissipateur thermique 3, le dispositif anti rebouclage de flux d’air 13 et le module électronique de puissance 2 sont montés d’un même côté du palier, à l’opposé de l’ensemble rotor/stator, le dissipateur thermique étant notamment monté à proximité du module électronique de puissance 2 pour faciliter le refroidissement de ce dernier.

Selon l’invention, et tel que cela sera décrit plus en détails ci-après, la machine électrique tournante comporte, au niveau du palier 4, un ou plusieurs éléments d’obturation d’ouvertures formées dans ce palier.

L’ensemble rotor/stator 5 de la machine électrique tournante comporte un rotor, solidaire en rotation d’un arbre d’entraînement dont la rotation s’effectue autour d’un axe qui est avantageusement confondu avec l’axe d’allongement X de la machine électrique tournante, et un stator entourant le rotor. Le stator est muni d’un bobinage induit qui comporte des sorties de phase 6. Ces dernières prolongent le bobinage en s’étendant axialement, le long de l’axe longitudinal X pour être reliées électriquement au module électronique de puissance 2, luimême relié à un module électronique de commande. Le module électronique de puissance 2 peut notamment comporter un pont redresseur et un onduleur, par exemple à transistors de puissance de type MOS.

Le palier 4 comporte une paroi périphérique 41 cylindrique d’axe longitudinal X et dimensionnée pour entourer l’ensemble rotor-stator et une paroi transversale 42 qui est perpendiculaire à l’axe longitudinal et dont le centre accueille des roulements permettant la rotation de l’arbre d’entraînement solidaire du rotor. La paroi transversale s’étend ainsi en recouvrement de l’ensemble rotor/stator 5 et elle comporte une pluralité d'ouvertures 8 pour permettre le passage des sorties de phase 6. Tel qu’illustré sur les figures 2 ou 3> les sorties de phase 6 amenées à traverser le palier au niveau des ouvertures 8 peuvent être munies de terminaux 62 qui permettent d’assurer la connexion entre l’ensemble rotor-stator et le module électronique de puissance 2.

Afin de refroidir le module électronique de puissance 2, un ventilateur, ici non visible sur les figures, permet de créer un flux d’air qui entre radialement dans la machine électrique tournante au niveau du dissipateur thermique et qui effectue une boucle de refroidissement autour de la paroi transversale du palier jusqu’à ressortir par des espaces ouverts 9 agencés latéralement sur la paroi périphérique du palier.

Tel que cela a été précisé précédemment, la machine électrique comporte des éléments d’obturation 12, plus particulièrement agencés au niveau des ouvertures 8 ménagées dans la paroi transversale 42 du palier 4· Ces éléments d’obturation 12 consistent en des pièces réalisées indépendamment du palier et de l’ensemble rotor/stator 5, et qui sont rendues solidaires des sorties de phase 6 lorsque celles-ci ont été montées en travers des ouvertures 8.

Ces éléments d’obturation 12 peuvent notamment être emmanchés autour des sorties de phase 6 afin de recouvrir les ouvertures 8 de façon hermétique. On a illustré sur la figure 1 l’effet sur le flux d’air chaud circulant du côté du palier comprenant l’ensemble rotor/stator 5> ce flux d’air (illustré par la flèche F2) étant dirigé vers l’extérieur de la machine électrique tournante par l’intermédiaire des espaces ouverts 9· On évite ainsi que l’air, devenu chaud du fait de l’absorption des calories produites par le module électronique de puissance 2 et par l’ensemble rotor/stator 5, passe par les ouvertures 8 du palier 4 et vienne perturber l’opération d’échange thermique au niveau du dissipateur. Tel que cela va être décrit ci-après, les éléments d’obturation sont configurés pour être fixés sur les sorties de phase 6, et le cas échéant en appui sur la paroi transversale du palier 4, en recouvrement total ou presque total de l’ouverture correspondante pour rendre hermétique cette ouverture à toute remontée de flux d’air. Par presque total, on comprend qu’un élément d’obturation, notamment pour des questions de jeux de fabrication du palier et des ouvertures correspondantes, peut être conforme à l’invention tout en laissant une surface dégagée de cette ouverture, dès lors que l’élément d’obturation est une pièce indépendante fixée sur la sortie de phase et qu’elle présente donc les avantages inhérents à l'invention.

Les figures 2 et 3 rendent plus visibles les espaces ouverts 9 ménagés dans la paroi périphérique du palier 4 et à travers laquelle l’air chaud, empêché de passer par les ouvertures 8 dans la paroi transversale du palier, est poussé à l’extérieur de la machine électrique tournante (flèches F2).

Tel qu’illustré sur ces figures, on peut distinguer d’une part les espaces ouverts 9> qui s'étendent longitudinalement le long de l’axe X sur la paroi périphérique 41 du palier, et qui sont présents en grand nombre sur tout le pourtour de la machine électrique, et d’autre part les ouvertures 8 ménagées axialement sur la paroi transversale 42 de ce palier, et en nombre égal ou inferieur au nombre de sorties de phase 6.

Par ailleurs, on distingue les espaces ouverts 9 et les ouvertures 8 en ce que ces ouvertures sont traversées par au moins une sortie de phase. Dans l’exemple illustré, deux premières ouvertures 81 sont traversées respectivement par deux sorties de phase 6, agencées côte à côte dans une même première ouverture, et deux deuxièmes ouvertures 82 sont traversées respectivement par une unique sortie de phase. Les éléments d'obturation 12 sont disposés en regard de ces premières et deuxièmes ouvertures de manière à obturer le passage d’air autorisé par ces ouvertures.

Le dispositif anti rebouclage de flux d’air 13 est placé contre le palier, et plus particulièrement contre la face externe 43 de la paroi transversale 42 de ce palier. Par face externe, on entend la face tournée à l’opposé de l’ensemble rotor/stator 5, vers le module électronique de puissance 2. Tel qu’illustré sur la figure 2, le dispositif anti rebouclage de flux d’air 13 comporte des fenêtres 14 ménagées pour laisser un passage aux sorties de phase 6. Ces fenêtres 14 sont ainsi disposées longitudinalement dans le prolongement des ouvertures 8 réalisées dans la paroi transversale 42 du palier 4·

Les éléments d’obturation 12 sont agencés autour des sorties de phase 6, entre le palier et le dispositif anti rebouclage de flux d’air, de sorte qu’ils bouchent le passage d’air possible à travers les ouvertures 8 et les fenêtres 14 traversées par les sorties de phase 6.

Ces éléments d’obturation 12 sont réalisés en un matériau souple et malléable, ici un élastomère silicone. D’autres matériaux peuvent être utilisés dès lors qu’ils permettent d’une part l'absorption de contraintes dues à l’emmanchement de l’élément d'obturation autour de la sortie de phase et à l’empilement des differents composants venant enserrer cet élément d’obturation entre le palier et le dispositif anti rebouclage de flux d’air, et d’autre part une tenue à la chaleur dégagée par le fonctionnement de la machine électrique tournante et notamment de l’ensemble rotor/stator. L’utilisation d’un tel matériau permet notamment de réaliser des éléments d'obturation de faible épaisseur, c’est-à-dire avec une épaisseur faible par rapport aux autres dimensions de l’élément d’obturation. A titre d’exemple, l’épaisseur est d’au moins 10 fois inférieure à la largeur et la longueur de l’élément d’obturation. Cette faible épaisseur permet de ne pas ajouter à l’encombrement longitudinal de l'ensemble dans le cas où l’élément d’obturation comporte des parties de support, telles qu’elles vont être décrites ciaprès, amenées à reposer contre la face externe 43 du palier de part et d’autre de l’ouverture 8 et à être enserrées entre cette face externe du palier et le dispositif anti rebouclage de flux d’air

13.

Tel qu’illustré sur la figure 3 et sur la figure 4> l’élément d’obturation comporte trois parties fonctionnelles parmi lesquelles une partie de recouvrement 121, une partie de support

122 et une partie intermédiaire 124·

La partie de recouvrement 121 assure la fonction d’obturer les ouvertures 8 pour empêcher toute remontée de flux d’air chaud. C’est cette partie de recouvrement qui est disposée en regard de l’ouverture 8 et de la fenêtre 14 correspondante. Dans l’exemple illustré, l’élément d’obturation 12 comporte deux parties de recouvrement, configurées pour recouvrir deux orifices disposés sur le palier à distance l’un de l’autre.

La partie de recouvrement comporte au moins un orifice de fixation 123, qui permet la fixation, et plus particulièrement dans ce cas l’emmanchement, de l’élément d’obturation 12 autour de la sortie de phase 6. A cet effet, l'orifice de fixation 123 présente une forme complémentaire à celle du câble 61 formant la sortie de phase 6. Dans l’exemple illustré, ces formes complémentaires sont circulaires mais on comprendra qu’elles pourraient être différentes notamment rectangulaires dès lors qu’elles sont complémentaires et permettent à l’orifice de fixation d’épouser le contour du câble 61. 11 convient de noter que le diamètre de l’orifice de fixation 123 est inférieur au diamètre des sorties de phase ce qui garantit l’étanchéité de l’élément d’obturation 12. L’élasticité générée par la matière souple et malléable de l’élément d’obturation permet ainsi une déformation de cet élément au moment du montage sur la sortie de phase, pour réaliser un agrandissement de l’orifice de fixation, et un retour dans la forme d’origine pour venir s’ajuster contre le câble 61.

La partie de support 122 assure la fonction de butée contre la face externe 43 de la paroi transversale 42 du palier 4, de part et d’autre de l’ouverture 8 correspondante, ce qui permet de valider le bon placement de l’élément d’obturation 12 en travers de l’orifice et, d’autre part, d’assurer la fonction d’étanchéité de l’élément d’obturation 12 autour de l’ouverture 8. Dans ce contexte, et afin d’assurer au mieux l’étanchéité et la mise en position de l’élément d’obturation 12, chaque partie de recouvrement 121 est entourée par deux parties de support 122. Tel que cela a pu être précisé précédemment, l’élément d'obturation est fixé sur la ou les sorties de phase correspondantes par l'ajustement des dimensions de l’orifice de fixation

123 autour du câble 61. Les parties de support peuvent par ailleurs participer à cette fixation en étant enserrées entre la face externe 43 du palier et le dispositif anti rebouclage de flux d’air 13·

La partie intermédiaire 124 assure la fonction de liant entre les deux parties de recouvrement disposées à chaque extrémité de l’élément d’obturation 12. Cette portion intermédiaire peut présenter une forme courbée pour épouser les contours périphériques de la paroi transversale 42 du palier 4. Cette partie intermédiaire est dimensionnée de sorte que les orifices de fixation 123 d'une première et d’une deuxième partie de recouvrement coopèrent avec les sorties de phases 6 passant au travers de plusieurs ouvertures éloignées l’une de l’autre. Au sein de la partie intermédiaire 124, une lumière 125 est ménagée pour permettre le passage de câblage entre l’ensemble rotor-stator et le module électronique de puissance 2. Cette lumière 125 peut en outre être utilisée pour le passage d’un muret s’étendant en saillie à partir du dispositif anti rebouclage de flux d’air 13, le muret venant s’interposer entre des points neutres du bobinage du stator et le palier.

Plus particulièrement visibles sur les figures 3 et 4, les éléments d’obturation 12 présentent une forme de portion annulaire qui repose sur la face externe 43 de la paroi transversale 42 du palier 4, de manière à couvrir deux ouvertures 8 consécutives, et notamment une première ouverture 81, traversée par deux sorties de phase, et une deuxième ouverture 82, traversée par une unique sortie de phase. Les éléments d'obturation comportent donc deux parties de recouvrement 121, qui comportent chacune deux orifices de fixations 123, une partie de recouvrement correspondant à une ouverture.

en résulte que la partie de recouvrement 121 agencée en regard de la deuxième ouverture 82 a un orifice de fixation inutilisé, puisque seule une sortie de phase traverse cette deuxième ouverture. 11 est toutefois avantageux que cette partie de recouvrement comporte deux orifices de fixation. Tel qu’illustré, l’élément d’obturation présente une symétrie relativement à un axe de symétrie S, passant au centre de la partie intermédiaire 124 et ici de la lumière 125, de sorte que chaque partie de recouvrement est agencée de part et d’autre de cet axe de symétrie. Cette symétrie et la similitude du nombre d’orifice de fixation de chaque partie de recouvrement permet de disposer dans un sens ou dans l’autre l’élément d’obturation pour sa fixation sur la ou les sorties de phase. On comprend que, alors que l’élément d’obturation disposé avec une première face 120 agencée à l’opposé du palier, c’est-à-dire en regard du dispositif anti rebouclage de flux d’air, pourrait être agencé en sens opposé, avec la première face 120 venant contre le palier. Dans ce cas, chaque partie de recouvrement est amené à recouvrir l’autre des ouvertures, et il est dès lors nécessaire que chaque partie de recouvrement possède un nombre d’orifice de fixation égal au nombre de sorties de phase maximal présent dans les ouvertures.

Outre la forme symétrique de chaque élément d’obturation, qui permet la position dans un sens ou dans l’autre d’un élément d’obturation en regard de mêmes ouvertures et au contact de mêmes sorties de phase, les éléments d’obturation peuvent être disposés dans la machine électrique tournante dans un agencement symétrique, par rapport à un plan de symétrie P comprenant l'axe longitudinal X et perpendiculaire à la paroi transversale du palier.

Dans le cas illustré sur les figures 2 et 3, les deux éléments d’obturation sont disposés symétriquement de part et d'autre de ce plan, de sorte qu’ils peuvent être disposés indifféremment dans une position ou l’autre. 11 en résulte une simplicité de montage pour l’opérateur, qui n’a pas à se soucier de savoir quel élément d’obturation mettre spécifiquement en regard des ouvertures et des sorties de phase associées.

La forme des éléments d'obturation et la matière utilisée permet par ailleurs un montage simple de ces éléments réalisés indépendamment, qui permet en plus de s’assurer d’une efficacité optimale pour le blocage de remontée d’air.

Sur une machine électrique tournante pré assemblée, avec le palier fixé autour de l’ensemble rotor/stator 5, et des sorties de phase 6 traversant les ouvertures 8 ménagées dans le palier et équipées à leur extrémité libre de terminaux 62, un opérateur doit monter les éléments d’obturation autour de ces sorties de phase. L’opérateur saisit un élément d’obturation, l’amène en regard des terminaux dans le sens qu’il veut dès lors que la courbure de la partie intermédiaire épouse le contour de la périphérie de la paroi transversale, et procède ensuite à la fixation de l’élément d’obturation sur la ou les sorties de phase.

L’opérateur tire sur l’élément d’obturation pour agrandir celui-ci notamment au niveau de l’orifice de fixation. La matière souple et malléable permet un agrandissement suffisant de l'orifice de fixation pour passer autour du terminal 62 correspondant. L’opérateur enfile alors l’élément d’obturation par un mouvement longitudinal en rapprochement du palier. Lorsque l’élément d’obturation 12 est passé au-delà du terminal 62, de plus grande dimension que le câble 61 de la sortie de phase à l’extrémité duquel le terminal est monté, le caractère élastique du matériau de l’élément d'obturation tend à resserrer l’orifice de fixation autour du câble. L’opérateur poursuit l’emmanchement de l’élément d’obturation jusqu’à ce que les parties de support 122 entrent en contact avec la face externe 43 de la paroi transversale 42 du palier. La direction d’emmanchement, perpendiculaire à la paroi transversale du palier, permet d’assurer dans le même mouvement d’emmanchement le contact avec le palier et une correcte étanchéité qui en résulte.

L’opérateur rapporte ensuite le dispositif anti rebouclage de flux d’air contre le palier, venant enserrer les parties de l’élément d’obturation en appui contre ce palier, et notamment les parties de support 122 et la partie intermédiaire 124.

On va maintenant décrire, en se référant aux figures 5 à 7, des réalisations qui diffèrent de ce qui précède dans la forme des éléments d’obturation. Dans chacune de ces réalisations, il convient de noter que l’élément d’obturation comporte un axe de symétrie tel qu’évoqué précédemment.

Sur la figure 5, on a illustré une variante de l’élément d’obturation qui présente une forme de portion annulaire similaire à celle décrite précédemment et un nombre équivalent de parties de recouvrement et d’orifices de fixation, mais qui différé en ce que la portion intermédiaire ne comporte pas de lumière. On pourrait envisager, dans une mise en œuvre particulière de l’invention, que la machine électrique tournante soit équipée de deux éléments d’obturation de forme globale identique et parmi lesquels un premier élément d’obturation comporte une partie intermédiaire équipée d’une lumière tandis qu’un deuxième élément d’obturation comporte une partie intermédiaire pleine. La présence ou l’absence d’une lumière forme un moyen de détrompage efficace pour s’assurer que les premier et deuxième éléments d’obturation sont disposés à leur emplacement prévu, le deuxième élément d’obturation ne pouvant être disposé en regard du muret du dispositif anti rebouclage de flux d’air 13.

Les figures 6 et 7 représentent un élément d’obturation 12 selon un deuxième mode de réalisation, qui se distingue de ce qui précède par la forme rectangulaire et par le fait qu’il comporte une unique partie de recouvrement, de manière à couvrir uniquement une ouverture 8. On comprend que dans ce deuxième mode de réalisation, le nombre d’éléments d’obturation à prévoir est égal au nombre d’ouvertures traversées par des sorties de phase. Sur la figure 6, un élément d’obturation 12 comporte un seul orifice de fixation 123 de sorte qu’il peut être utilisé pour recouvrir une ouverture 8 comportant une unique sortie de phase 6. Comme précédemment, la partie de recouvrement 121 est entourée de deux parties latérales de support 122 amenées à reposer contre la face externe de la paroi transversale du palier, de part et d’autre de l’ouverture. Pour une ouverture 8 de la partie transversale du palier 4 traversée par deux sorties de phases 6 juxtaposées, la configuration présentée sur la figure 7 est plus appropriée du fait de la présence de deux orifices de fixation 123 juxtaposés au niveau de la partie de recouvrement 121, elle-même entourée par deux parties de support 122.

La description qui précède explique clairement comment l’invention permet d’atteindre les objectifs qu'elle s’est fixés et notamment de proposer une machine électrique tournante comprenant des éléments d’obturation pour éviter la remontée de flux d’air chaud en direction du module électronique de puissance, dans laquelle ces éléments d'obturation sont réalisées indépendamment, de conception simple, et sont faciles à monter sur la machine électrique tournante, tout en réalisant une fonction thermique optimisée.

Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l’homme du métier à la machine électrique tournante qui vient d’être décrite à titre d'exemple non limitatif, dès lors que l’on met en œuvre des éléments d’obturation indépendants et fixés sur les sorties de phase.

En tout état de cause, l'invention ne saurait se limiter au mode de réalisation spécifiquement décrit dans ce document, et s’étend en particulier à tous moyens équivalents et à toute combinaison techniquement opérante de ces moyens.

Claims (13)

1. REVENDICATIONS

   1. Machine électrique tournante (1) comprenant au moins un stator, muni d’un bobinage comportant des sorties de phase (6), et un palier (4) comportant des ouvertures (8) autorisant le passage des sorties de phase, caractérisée en ce que ladite machine électrique tournante comporte au moins un élément d’obturation (12) d’une desdites ouvertures (8), l’élément d’obturation étant réalisé indépendamment du palier (4) et fixé sur au moins une sortie de phase (6) correspondante à ladite ouverture.
2. 2. Machine électrique tournante selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit élément d’obturation (12) est élaboré à partir d’un matériau ductile.
3. 3. Machine électrique tournante selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que ledit élément d’obturation (12) est agencé en regard de plusieurs ouvertures (8) dudit palier (4) correspondant respectivement à une ou plusieurs sorties de phase (6).
4. 4. Machine électrique tournante selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que ledit élément d’obturation (12) comporte au moins un orifice (123) permettant la fixation de ce dernier sur au moins une sortie de phase (6).
5. 5. Machine électrique tournante selon la revendication précédente, caractérisée en ce que ledit élément d’obturation (12) est emmanché autour de l’au moins une sortie de phase (6)·
6. 6. Machine électrique tournante selon la revendication 4 ou 5, caractérisée en ce que les dimensions de l’orifice (123) sont inférieures aux dimensions correspondantes de la portion de sortie de phase (6) contre laquelle l’élément d’obturation (12) vient en contact.
7. 7. Machine électrique tournante selon l’une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que ledit élément d’obturation (12) possède une ou plusieurs parties de recouvrement (121), obturant respectivement une desdites ouvertures (8) dudit palier (4).
8. 8. Machine électrique tournante selon la revendication précédente, caractérisée en ce que ledit élément d’obturation (12) comporte au moins une partie de support (122) agencée latéralement à une partie de recouvrement (121), ladite partie de support étant configurée pour être plaquée contre le palier (4) autour de l’ouverture (8) correspondante.
9. 9. Machine électrique tournante selon la revendication précédente, caractérisée en ce qu’elle comporte, en outre, un ensemble électronique comportant une dissipateur thermique (3) et un dispositif anti rebouclage de flux d’air (13) ménagé entre le palier (4) et ledit dissipateur et en ce que la partie de support (122) de l’élément d’obturation (12) est comprimée entre le palier et le dispositif anti rebouclage de flux d’air.
10. 10. Machine électrique tournante selon l’une quelconque des revendications 6 à 8 caractérisée en ce que l’élément d’obturation (12) possède une partie intermédiaire (124) ménagée entre deux parties de recouvrement (121).
11. 11. Machine électrique tournante selon la revendication précédente, caractérisée en ce que la partie intermédiaire (124) comporte une lumière (125).
12. 12. Machine électrique tournante selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu’elle comporte une pluralité d’éléments d’obturation (12) et en ce que lesdits éléments d’obturation sont symétriques, deux à deux, par rapport à un plan (P) perpendiculaire au palier (4) et passant par l’axe de révolution (X) de ladite machine électrique tournante.
13. 13. Machine électrique tournante selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu’au moins un élément d’obturation (12) possède au moins un axe de symétrie (S).