FR3087595A1 - Tole d’ensemble magnetique comprenant des canaux de refroidissement, ensemble magnetique, et machine electrique tournant comprenant un empilement de telles toles d’ensemble magnetique - Google Patents

Tole d’ensemble magnetique comprenant des canaux de refroidissement, ensemble magnetique, et machine electrique tournant comprenant un empilement de telles toles d’ensemble magnetique Download PDF

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Abstract

L'invention concerne une tôle d'ensemble magnétique de machine électrique tournante (1) dont au moins une encoche (12) présente un perturbateur d'écoulement (2) qui s'étend en saillie depuis un bord (121-124) de ladite encoche (12) afin de pouvoir perturber un flux (F) de fluide caloporteur traversant ladite encoche (12). L'invention concerne aussi un ensemble magnétique (10) comprenant une pluralité de telles tôles d'ensemble magnétique (1) et dont les encoches (12) forment collectivement une pluralité de canaux de refroidissement (4) dudit ensemble magnétique (10). Les perturbateurs d'écoulement (2) s'étendent ainsi dans les canaux de refroidissement (4) afin de perturber l'écoulement du fluide caloporteur, lesdits perturbateurs d'écoulement (2) formant un ou plusieurs obstacles (41) répartis axialement et/ou angulairement dans lesdits canaux de refroidissement (4). Enfin, l'invention concerne aussi une machine électrique tournante (5) comprenant un stator et rotor dont au moins un des deux est formé par un tel ensemble magnétique (10).

Description

« Tôle d'ensemble magnétique comprenant des canaux de refroidissement, ensemble magnétique, et machine électrique tournant comprenant un empilement de telles tôles d'ensemble magnétique » Domaine technique Le contexte technique de la présente invention est celui du refroidissement d'une machine électrique tournante, notamment de véhicule automobile hybride ou électrique.
Plus particulièrement, l'invention a trait à (i) une tôle d'ensemble magnétique de machine électrique tournante, (ii) un ensemble magnétique de machine électrique tournante - tel que par exemple un rotor ou un stator comprenant un empilement d'au moins une telle tôle d'ensemble magnétique, et (iii) une machine électrique comprenant un tel stator ou rotor.
État de la technique antérieure On connait des véhicules automobiles équipés de machines électriques tournantes pouvant fonctionner comme des générateurs ou des moteurs sur des véhicules électriques ou hybrides notamment.
De manière connue, de telles machines électriques sont formées notamment par un ensemble magnétique comportant par (i) une armature statorique, (ii) une armature rotorique, (iii) et des éléments générateurs de champs magnétiques - directement ou par courants induits - tels que par exemple des conducteurs électriques et/ou des aimants permanents montés sur l'armature statorique et/ou l'armature rotorique.
L'armature rotorique est mobile en rotation par l'intermédiaire d'un arbre qui est, dans le cas d'un véhicule automobile électrique, couplé à une chaîne de traction.
Lorsque la machine électrique tournante est utilisée comme générateur, un mouvement de rotation de la chaîne de traction génère un mouvement de rotation de l'arbre et de l'armature rotorique.
Consécutivement, la rotation de l'armature rotorique face aux bobines de l'armature statorique permet de générer une énergie électrique par transformation de l'énergie mécanique liée au mouvement du véhicule automobile.
A contrario, lorsque la machine électrique tournante est utilisée comme moteur, le pilotage électrique des bobines de l'armature statorique permet de générer un champ magnétique tournant qui entraine en rotation l'armature statorique et l'arbre.
Consécutivement, la mise en rotation de l'armature rotorique permet de transformer l'énergie électrique en une énergie mécanique qui, sous la forme d'un couple moteur, est transmise à la chaine de traction du véhicule automobile afin de le mettre en mouvement.
Du fait de leur développement, les machines électriques tournantes embarquées sur les véhicules automobiles électriques et hybrides subissent de fortes contraintes de dimensionnement qui les - 2 - poussent à augmenter les puissances disponibles tout en maintenant - sinon contraignant - leurs dimensions.
Une telle recherche de compacité conjuguée à des performances électriques accrues entraîne une augmentation des densités de puissances développées par de telles machines électriques tournantes.
Consécutivement, les ensembles magnétiques de ces machines électriques tournantes 5 compactes s'échauffent davantage et plus rapidement.
Aussi, afin de garantir leurs performances et leur bon fonctionnement, il convient de pouvoir les refroidir en évacuant les calories générées lors de leur fonctionnement.
On connait de nombreuses solutions thermiques qui visent à refroidir les couches superficielles du stator en faisant circuler de l'air pulsé ou un fluide caloporteur afin d'extraire les calories produites.
10 L'inconvénient de ces solutions réside dans leurs faibles performances thermiques.
La présente invention a pour objet de répondre au moins en grande partie aux problèmes précédents et de conduire en outre à d'autres avantages en proposant une nouvelle tôle d'ensemble magnétique d'une machine électrique tournante pour résoudre au moins un de ces problèmes.
Un autre but de la présente invention est d'améliorer le refroidissement d'une machine électrique 15 tournante, par exemple afin de pouvoir augmenter sa densité de puissance tout en conservant un haut rendement.
Exposé de l'invention Selon un premier aspect de l'invention, on atteint au moins l'un des objectifs précités avec une tôle d'ensemble magnétique d'une machine électrique tournante, ladite tôle d'ensemble magnétique 20 comprenant (i) un flasque délimité axialement par deux faces d'élongation radiales autour d'un axe central, ladite tôle d'ensemble magnétique étant destinée à être empilée axialement contre une autre tôle d'ensemble magnétique par l'intermédiaire de leur flasques respectifs, (ii) une pluralité d'encoches réparties angulairement autour de l'axe central, chaque encoche traversant axialement le flasque de part et part, chaque encoche étant destinée à recevoir un élément conducteur électrique formant un 25 bobinage électrique ou une pluralité d'aimants d'excitation de la machine électrique tournante, (iii) un perturbateur d'écoulement s'étendant en saillie depuis un bord d'au moins une partie des encoches, dites encoches actives, et s'étendant vers l'intérieure de ladite au moins une encoche active correspondante.
Un fluide caloporteur est destiné à circuler au travers d'au moins une partie des encoches de la tôle 30 d'ensemble magnétique afin de refroidir ledit ensemble magnétique.
Sur les tôles d'ensemble magnétique connues, on a pu constater que le fluide caloporteur circule principalement au niveau - 3 - d'une région centrale des encoches au travers desquelles il circule, résultant en des échanges thermiques entre le fluide caloporteur et les bords de l'encoches le long desquelles une vitesse de circulation dudit fluide caloporteur est plus faible qu'au niveau de la région centrale, voire quasi-nulle.
Ainsi, la présence de perturbateur d'écoulement au niveau de la ou des encoches permet, d'une part, 5 de perturber une distribution « naturelle » du fluide caloporteur au travers de l'encoche correspondante en brassant le fluide caloporteur au travers de l'encoche afin de provoquer des mouvements et/Ou des perturbations dudit fluide caloporteur le long des bords desdites encoches correspondantes et des éléments chauffants qu'elles contiennent.
D'autre part, tels des ailettes, les perturbateurs permettent de dissiper dans le fluide caloporteur des calories créées par les pertes 10 magnétiques dans les tôles d'ensemble magnétique dont sont issus les perturbateurs d'écoulement.
Le flasque formant la tôle d'ensemble magnétique conforme au premier aspect de l'invention prend la forme d'un disque qui s'étend perpendiculairement à son axe central, ledit disque étant délimité en périphérique par un contour préférentiellement circulaire.
En outre, le flasque comprend avantageusement une ouverture centrale - préférentiellement circulaire - coaxiale avec l'axe central.
15 Le flasque prend ainsi la forme d'une tôle dont une épaisseur axiale prise parallèlement à l'axe central est largement inférieure à son élongation radiale autour dudit axe central.
Axialement, le flasque est délimité par les deux faces d'élongation radiales qui sont avantageusement perpendiculaire à l'axe central et parallèles entre elles afin de faciliter l'empilement axial des tôles de stator conformes au premier aspect de l'invention.
20 En effet, la tôle d'ensemble magnétique conforme au premier aspect de l'invention est destinée à être empilée axialement pour former un ensemble magnétique de machine électrique tournante, tel que par exemple un stator ou un rotor.
En d'autres termes, chaque tôle d'ensemble magnétique conforme au premier aspect de l'invention est destinée à être mise axialement bout à bout et en appui contre une autre tôle d'ensemble magnétique de géométrie semblable, éventuellement du type de l'invention 25 selon son premier aspect.
Plusieurs associations de tôles d'ensemble magnétique conforme au premier aspect de l'invention seront décrites ultérieurement, notamment en référence au deuxième aspect de l'invention.
Les encoches de la tôle d'ensemble magnétique conforme au premier aspect de l'invention prennent la forme d'ouvertures qui débouchent axialement de part et d'autre du flasque.
Chaque encoche est 30 destinée à pouvoir faire passer une pluralité d'éléments électriquement conducteurs formant les bobines du stator.
En outre, comme évoqué précédemment, chaque encoche est aussi destinée à pouvoir permettre une circulation d'un fluide caloporteur entre les deux faces d'élongations radiales du flasque, au travers desdites encoches.
La forme et la position des encoches sur le flasque peuvent varier et plusieurs exemples de réalisation seront illustrés ci-après.
Chaque encoche est délimitée - 4 - periphériquement - partiellement ou complètement - par un bord.
La tôle d'ensemble magnétique conforme au premier aspect de l'invention comprend une pluralité d'encoches réparties angulairement autour de l'axe central.
Une partie ou toutes les encoches - dites encoches actives- ont un bord qui comprend au moins une 5 extension qui s'étend en saillie vers l'intérieur de ladite encoche afin de former le perturbateur d'écoulement.
Dans le cas où toutes les encoches ne sont pas des encoches actives, les autres encoches - dites encoches passives - ne comprennent pas de perturbateurs d'écoulement : le bord périphérique des encoches passives ne s'étend pas en saillie vers l'intérieur de ladite encoche.
Selon une première variante de réalisation, toutes les encoches de la tôle d'ensemble magnétique sont 10 des encoches actives, c'est-à-dire qu'elles comprennent un perturbateur d'écoulement s'étendant en saillie depuis le bord de chaque encoche active correspondante et s'étendant vers l'intérieure de ladite encoche active.
Selon une deuxième variante de réalisation, la tôle d'ensemble magnétique comprend : un premier ensemble d'encoches formé par des encoches passives, les bords desdites encoches 15 passives ne s'étendant pas en saillie vers l'intérieur de ladite encoche passive.
En d'autres termes, le bord délimitant les encoches passives s'étend de manière régulière le long d'un contour périphérique de l'encoche passive correspondante et ne comprend pas de protrusions qui s'étendent vers l'intérieur de ladite encoche passive ; et un deuxième ensemble d'encoches formé par les encoches actives qui comprennent chacune 20 un perturbateur d'écoulement s'étendant en saillie depuis un bord desdites encoches actives et s'étendant vers l'intérieure de ladite encoche active correspondante.
Chaque encoche active comprend un ou plusieurs perturbateurs d'écoulement qui s'étendent chacun en saillie depuis un bord - éventuellement différent - de ladite encoche active correspondante.
Chaque perturbateur d'écoulement est configuré pour pouvoir perturber le fluide caloporteur destiné à 25 traverser l'au moins une encoche active correspondante de la tôle d'ensemble magnétique, ledit flux hydraulique traversant ladite encoche active de manière sensiblement perpendiculaire au flasque de ladite tôle d'ensemble magnétique.
Plus particulièrement, chaque perturbateur d'écoulement est configuré pour avoir une dimension telle qu'il s'étend en saillie au-delà du bord de l'encoche active et au-delà d'une couche limite du flux hydraulique traversant ladite encoche active, ladite couche limite 30 étant située le long du bord de ladite encoche active.
Chaque perturbateur d'écoulement s'étend axialcmcnt au moins entre les deux faces d'élongation radiale du flasque de la tôle d'ensemble magnétique. - 5 - Selon l'invention, chaque perturbateur d'écoulement associé à la ou aux encoche(s) active(s) est issu de la matière dont est faite la tôle d'ensemble magnétique.
Para issu de matière », on comprend que le perturbateur d'écoulement ne peut être détaché de la tôle d'ensemble magnétique sans détériorer ledit perturbateur d'écoulement et/ou ladite tôle d'ensemble magnétique de la machine électrique 5 tournante.
Ainsi, l'invention conforme à son premier aspect permet d'optimiser le refroidissement de chaque tôle d'ensemble magnétique en proposant un élément de refroidissement - le(s) perturbateur(s) d'écoulement - qui favorisera les échanges thermiques entre ladite tôle d'ensemble magnétique et un fluide caloporteur circulant à proximité dudit ou desdits perturbateurs d'écoulement.
Par extension, la 10 présence du ou des perturbateurs d'écoulement sur les encoches actives de la tôle d'ensemble magnétique permet aussi d'améliorer le refroidissement de l'ensemble magnétique et des éléments conducteurs formant le bobinage électrique de la machine électrique tournante.
Bien évidemment, la tôle d'ensemble magnétique conforme au premier aspect de l'invention est aussi utilisable pour former un rotor bobiné ou un stator bobiné.
Ainsi, un premier objet particulier de la 15 tôle d'ensemble magnétique conforme au premier aspect de l'invention est une tôle de stator, ladite tôle de stator comprenant (i) le flasque tel que décrit précédemment, ladite tôle de stator étant destinée à être empilée axialement contre une autre tôle de stator par l'intermédiaire de leur flasques respectifs, (ii) la pluralité d'encoches formant des ouvertures traversant axialement le flasque de part en part, (iii) le perturbateur d'écoulement s'étendant en saillie depuis un bord d'au moins une partie 20 des encoches actives.
Un deuxième objet particulier de la tôle d'ensemble magnétique conforme au premier aspect de l'invention est une tôle de rotor, ladite tôle de rotor comprenant (i) le flasque tel que décrit précédemment, ladite tôle de rotor étant destinée à être empilée axialement contre une autre tôle de rotor par l'intermédiaire de leurs flasques respectifs, (ii) la pluralité d'encoches formant des ouvertures traversant axialement le flasque de part en part, (iii) le perturbateur d'écoulement 25 s'étendant en saillie depuis un bord d'au moins une partie des encoches actives.
La tôle d'ensemble magnétique de la machine électrique tournante conforme au premier aspect de l'invention comprend avantageusement au moins un des perfectionnements ci-dessous, les caractéristiques techniques formant ces perfectionnements pouvant être prises seules ou en combinaison : 30 selon une première variante de réalisation, le ou les perturbateurs d'écoulement s'étendent depuis le bord de l'au moins une encoche active de manière rectiligne suivant une direction longitudinale.
Selon une deuxième variante de réalisation, dans un plan parallèle au flasque de la tôle d'ensemble magnétique, le ou les perturbateurs d'écoulement s'étendent - 6 - longitudinalement de manière incurvée, par exemple en forme de virgule.
Éventuellement, le ou les perturbateurs d'écoulement comprennent un point d'inflexion entre le bord de l'encoche active et une extrémité libre dudit perturbateur d'écoulement, ladite extrémité libre étant située dans un espace délimité par ladite encoche active de la tôle d'ensemble magnétique ; 5 selon une première variante de réalisation, le perturbateur d'écoulement s'étend en direction de la partie centrale de l'encoche active correspondante et comprend une extrémité libre située à proximité de ladite région centrale.
Selon une deuxième variante de réalisation, le perturbateur d'écoulement s'étend d'un premier bord de l'encoche correspondante vers un deuxième bord de ladite encoche.
Dans cette deuxième variante de réalisation, le perturbateur 10 d'écoulement est situé, dans un plan transversal à l'encoche, c'est-à-dire dans un plan sensiblement parallèle à la face d'élongation radiale formant le flasque de la tôle d'ensemble magnétique conforme au premier aspect de l'invention, en travers de ladite encoche, ledit perturbateur d'écoulement reliant deux bords opposés ou adjacents de ladite encoche ; dans la direction longitudinale du ou des perturbateurs d'écoulement, une dimension 15 longitudinale dudit perturbateur d'écoulement est supérieure à 6/10 dans le cas d'un régime d'écoulement turbulent du fluide caloporteur au travers de l'encoche ; et une dimension longitudinale du perturbateur d'écoulement est supérieure à 6/3 dans le cas d'un régime d'écoulement laminaire du fluide caloporteur au travers de l'encoche, où S est une hauteur de couche limite du fluide caloporteur traversant l'encoche et s'établissant le long des parois de Ditxv 20 la dite encocha En particulier, = $.\! ou v est la vitesse du fluide caloporteur destiné En outre, comme évoqué précédemment, un tel perturbateur d'écoulement Perimetre,ache. 25 peut avoir une dimension longitudinale telle qu'il comprend une extrémité libre située au niveau de la région centrale de l'encoche correspondante ; ou il peut avoir une dimension longitudinale telle qu'il s'étend depuis un premier bord de l'encoche jusqu'à un deuxième bord de ladite encoche ; dans une direction transversale perpendiculaire à la direction longitudinale, ladite direction 30 transversale étant par ailleurs comprise dans le plan du flasque de la tôle d'ensemble magnétique, une dimension transversale du ou des perturbateurs d'écoulement est agencée pour perturber un écoulement d'un fluide caloporteur à l'intérieur de l'encoche active à traverser l'encoche, 11 est la viscosité cinématique dudit fluide caloporteur et Dh est une dimension caractéristique de l'encoche, prise dans un plan parallèle à la face d'élongation radiale formant le flasque de la tôle d'ensemble magnétique.
En particulier, Di, = 4xSurfacee',',he - 7 - correspondante.
La dimension transversale du ou des perturbateurs d'écoulement est telle que des pertes de charge de l'écoulement du fluide caloporteur dans l'encoche active à l'intérieur de laquelle s'étend ledit perturbateur d'écoulement sont sensiblement identiques aux pertes de charge de l'écoulement dudit fluide caloporteur à l'intérieur d'une encoche passive de la 5 tôle d'ensemble magnétique de machine électrique tournante.
En particulier, dans la direction transversale du ou des perturbateurs d'écoulement, une dimension transversale dudit perturbateur d'écoulement est avantageusement supérieure au dixième de la dimension transversale correspondante de l'encoche sur laquelle est formée le perturbateur d'écoulement. en outre, la dimension transversale du perturbateur d'écoulement est 10 avantageusement inférieure à une dimension critique définie par un rapport des sections de passage de l'encoche correspondante, ledit rapport étant défini par r = (Spo -SpE)/Spo où Spo est la surface de l'encoche passive, c'est-à-dire dépourvue de perturbateur d'écoulement, déterminée dans un plan transverse à ladite encoche, et Sor est la surface du ou des perturbateurs d'écoulement formé(s) sur l'encoche, déterminée dans le plan transverse à ladite 15 encoche.
Selon un mode de réalisation préféré, une dimension transversale du perturbateur d'écoulement est définie de telle sorte à ce que le rapport r soit inférieur 80%, et préférentiellement encore qu'il soit égal à 70%; _ le ou les perturbateurs d'écoulement peuvent être situés à divers endroits de l'encoche active correspondante, en fonction des effets recherchés et de l'encombrement disponible au niveau 20 de la ou des encoches actives, notamment au regard des bobinages électriques qui sont destinés à être insérés dans lesdites encoches de la tôle d'ensemble magnétique de machine électrique tournante.
En particulier, le ou les perturbateurs d'écoulement sont situés (i) sur un bord radial extérieur et/ou intérieur de l'au moins une encoche active correspondante, ou (ii) sur un bord azimutal de l'au moins une encoche active correspondante.
Dans le cas où le ou les 25 perturbateurs d'écoulement sont situés sur le bord azimutal de l'encoche active, alors le ou les perturbateurs d'écoulement sont avantageusement situés au niveau d'une extrémité radiale extérieure du bord azimutal de l'au moins une encoche active correspondante ou au niveau d'une extrémité radiale intérieure du bord azimutal de l'au moins une encoche active correspondante ou au niveau d'une zone médiane entre une extrémité radiale extérieure et 30 une extrémité radiale intérieure du bord azimutal de l'au moins une encoche active correspondante.
À titre d'exemple non limitatif, le ou les perturbateurs d'écoulement sont situés à mi-distance entre l'extrémité radiale extérieure et l'extrémité radiale intérieure de l'au moins une encoche correspondante ; - 8 - - comme évoqué précédemment, selon un premier mode de réalisation, chaque encoche active de la tôle d'ensemble magnétique comprend un seul perturbateur d'écoulement.
Selon un deuxième mode dc réalisation, au moins une encoche active dc la tôle d'ensemble magnétique comprend plusieurs perturbateurs d'écoulement ; 5 - au niveau d'une extrémité située à proximité du bord de l'au moins une encoche active correspondante, le ou les perturbateurs d'écoulement comprennent une embase dont des dimensions transverses prises dans un plan parallèle au flasque de la tôle d'ensemble magnétique sont supérieures aux dimensions transverses correspondantes d'une extrémité libre dudit ou desdits perturbateurs d'écoulement.
À titre d'exemple non limitatif, l'embase a 10 une forme trapézoïdale ou triangulaire ; - le ou les encoches peuvent être situés à divers endroits sur la tôle d'ensemble magnétique conforme au premier aspect de l'invention et relativement à l'axe central, en fonction des effets recherchés et de la géométrie à venir du stator correspondant, notamment au regard des bobinages électriques qui sont destinés à être insérés dans lesdites encoches de la tôle 15 d'ensemble magnétique.
En particulier, selon un premier exemple de réalisation, les encoches de la tôle d'ensemble magnétique sont situées à proximité d'un bord radial extérieur de ladite tôle d'ensemble magnétique ; et éventuellement elles débouchent radialement à l'extérieur de ladite tôle d'ensemble magnétique.
En d'autres termes, le bord délimitant les encoches est défini par un contour ouvert et interrompu par le contour périphérique extérieur du flasque 20 de la tôle d'ensemble magnétique.
Selon un deuxième exemple de réalisation, les encoches de la tôle d'ensemble magnétique sont situées à proximité d'un bord radial intérieur de ladite tôle d'ensemble magnétique ; et éventuellement elles débouchent radialement à l'intérieur de ladite tôle d'ensemble magnétique.
En d'autres termes, le bord délimitant les encoches est défini par un contour ouvert et interrompu par le contour périphérique intérieur du flasque de la tôle 25 d'ensemble magnétique ; - selon une première variante de réalisation, les encoches de la tôle d'ensemble magnétique sont d'élongation radiale par rapport à l'axe central de ladite tôle d'ensemble magnétique.
Selon une deuxième variante de réalisation, les encoches de la tôle d'ensemble magnétique sont d'élongation azimutale autour de l'axe central de ladite tôle d'ensemble magnétique ; 30 - les encoches de la tôle d'ensemble magnétique ont une forme oblongue dont une ligne directrice est un arc de cercle de centre l'axe central de ladite tôle d'ensemble magnétique ; - les encoches de la tôle d'ensemble magnétique ont toutes une forme et/ou des dimensions identiques.
Selon une autre variante de réalisation, les encoches passives ont toutes la même - 9 - forme et/ou la même dimension, et/ou les encoches actives ont toutes la même forme et/ou la même dimension, les encoches actives et les encoches passives pouvant par ailleurs avoir toutes la même forme et/ou la même dimension comme évoqué précédemment ; de manière avantageuse, les encoches de la tôle d'ensemble magnétique sont angulairement 5 régulièrement réparties autour de l'axe central de ladite tôle d'ensemble magnétique.
En d'autres termes, un angle formé entre deux encoches adjacentes par rapport à l'axe de rotation est constant pour l'ensemble desdites encoches de la tôle d'ensemble magnétique conforme au premier aspect de l'invention ; selon une variante particulièrement avantageuse de l'invention, le ou les perturbateurs 10 d'écoulement s'étendent axialement au-delà du flasque sur lequel l'encoche est formée et depuis laquelle ledit perturbateur d'écoulement s'étend.
En d'autres termes, le perturbateur d'écoulement n'est pas compris entre les deux faces d'élongation radiale délimitant le flasque, mais il s'étend axialement à distance d'au moins une des deux faces d'élongation radiale du flasque.
Cette variante particulière de réalisation permet avantageusement de pouvoir générer 15 un vortex du fluide caloporteur circulant au travers de l'encoche, ledit vortex étant obtenue en particulier dans le prolongement de l'extrémité libre du perturbateur d'écoulement ou au niveau de sa partie la plus distale de l'encoche correspondante, dans la direction axiale.
Dans cette variante particulière de réalisation, le perturbateur d'écoulement est, suivant une direction axiale perpendiculaire aux faces d'élongation radiale du flasque, rectiligne ou incurvé 20 afin de favoriser la génération d'une perturbation qui propulse le fluide caloporteur en direction de l'un des bords de l'encoche, par exemple celui depuis lequel ledit perturbateur d'écoulement s'étend.
Suivant un premier mode de réalisation compatible avec cette variante particulière de réalisation, l'épaisseur axiale du perturbateur d'écoulement est constante entre une première extrémité située contre le bord de l'encoche depuis laquelle il s'étend et une 25 deuxième extrémité libre.
Suivant un deuxième mode de réalisation compatible avec cette variante particulière de réalisation, l'épaisseur axiale du perturbateur d'écoulement prise au niveau de sa deuxième extrémité libre est inférieure à celle prise au niveau de la première extrémité située contre le bord de l'encoche depuis laquelle il s'étend.
Les différents modes de réalisation de cette variante particulière de réalisation sont avantageusement réalisés par 30 emboutissage des flasques afin de former les différentes formes de perturbateurs d'écoulement ct/ou d'encoches.
Selon un deuxième aspect de l'invention, il est proposé un ensemble magnétique de machine électrique tournante, tel que par exemple un stator ou un rotor, ledit ensemble magnétique comprenant une pluralité de tôles d'ensemble magnétique empilées axialement et eoaxialement les unes par rapport - 10 - aux autres selon l'axe central, au moins une partie de ladite pluralité de tôles d'ensemble magnétique étant du type d'une tôle d'ensemble magnétique conforme au premier aspect de l'invention ou selon l'un quelconque de ses perfectionnements, dite tôle actives, les encoches desdites tôles d'ensemble magnétique étant angulairement indexées les unes par rapport aux autres autour de l'axe central de 5 manière à former des canaux d'élongation axiale entre deux extrémités axiales dudit ensemble magnétique.
L'ensemble magnétique conforme au deuxième aspect de l'invention est obtenu par assemblage de plusieurs tôles d'ensemble magnétique, dont au moins une partie est formée de tôles actives conformes au premier aspect de l'invention et telles que décrites précédemment.
Les tôles d'ensemble magnétique 10 sont assemblées les unes contre les autres le long de l'axe central, d'une manière telle que chaque encoche de l'une des tôles d'ensemble magnétique - active ou passive - soit située angulairement en regard d'une encoche de la tôle d'ensemble magnétique axialement directement adjacente.
De cette manière, l'ensemble magnétique comprend la pluralité de canaux d'élongation axiale formés par chaque série d'encoches angulairement alignées les unes avec les autres.
Ces canaux permettent de refroidir 15 efficacement l'ensemble magnétique conforme au deuxième aspect de l'invention en permettant d'y faire circuler un fluide caloporteur qui transportera les calories générées au niveau d'une partie de l'ensemble magnétique durant le fonctionnement de la machine électrique tournante.
De manière avantageuse par rapport aux stators ou rotors connus de l'art antérieur, ces canaux de refroidissement sont situés à proximité des bobinages électriques de l'ensemble magnétique de la 20 machine électrique, et chaque canal de refroidissement comprend un ou plusieurs perturbateurs d'écoulement formés par les encoches actives des tôles actives correspondantes.
L'ensemble magnétique conforme au deuxième aspect de l'invention comprend avantageusement au moins un des perfectionnements ci-dessous, les caractéristiques techniques formant ces perfectionnements pouvant être prises seules ou en combinaison : 25 selon un premier mode de réalisation, les canaux de refroidissement formés par les encoches angulairement indexées de l'ensemble magnétique ont une élongation axiale rectiligne si toutes les encoches correspondantes sont angulairement et radialement alignées les unes avec les autres.
Selon un deuxième mode de réalisation, les canaux de refroidissement formés par les encoches angulairement indexées de l'ensemble magnétique ont une élongation axiale vrillée, 30 résultant d'un décalage angulaire et/ou radial progressif des encoches suivant l'axe central de l'ensemble magnétique.
Le premier et le deuxième mode de réalisation peuvent être complémentaires ou alternatifs pour un même ensemble magnétique.
En particulier, une première partie des canaux de refroidissement peut être rectiligne, et une deuxième partie desdits canaux de refroidissement peut être vrillée ; selon une première variante de réalisation, toutes les tôles de l'ensemble magnétique conforme au deuxième aspect de l'invention sont des tôles actives, c'est-à-dire du type de la tôle 5 d'ensemble magnétique conforme au premier aspect de l'invention : chaque tôle active comprend au moins une encoche active et éventuellement au moins unc encoche passive telle que décrite précédemment, au moins un perturbateur d'écoulement s'étendant en saillie d'un bord de ladite au moins une encoche active et vers une région centrale délimité par ladite encoche active et formant l'un des canaux de l'ensemble magnétique.
En d'autres ternies, dans 10 cette première variante de réalisation, toutes les tôles de stator sont du type d'une tôle active et sont assemblées axialemcnt et de manière adjacente les unes contre les autres afin de former un « paquet de tôles s formant l'ensemble magnétique conforme au deuxième aspect de l'invention.
Selon une deuxième variante de réalisation, l'ensemble magnétique conforme au deuxième aspect de l'invention comprend (i) un premier ensemble de tôles d'ensemble 15 magnétique, dites tôles passives, dépourvues de perturbateurs d'écoulement, un bord des encoches, dites encoches passives, desdites tôles passives ne s'étendant pas en saillie vers l'intérieur de ladite encoche passive correspondante, et (ii) un deuxième ensemble de tôles actives, c'est-à-dire comprenant chacune au moins un perturbateur d'écoulement qui s'étend en saillie depuis un bord de l'encoche active correspondante et s'étendant vers l'intérieure de 20 ladite encoche active correspondante.
En d'autres termes, dans la deuxième variante de réalisation, certaines des tôles actives de l'ensemble magnétique sont situées axialement à distance les unes des autres et séparées par des tôles passives, c'est-à-dire non conforme au premier aspect de l'invention, toutes lesdites tôles de l'ensemble magnétique - passives et actives - formant ensemble un paquet de tôle formant ledit ensemble magnétique conforme 25 au deuxième aspect de l'invention.
Alternativement ou complémentairement, dans la deuxième variante de réalisation, le a paquet de tôles » formant l'ensemble magnétique comprend un ou plusieurs groupes de tôles actives assemblées axialement de manière adjacente les unes des autres, chaque groupe ainsi formé étant assemblé axialement de manière adjacente à au moins une tôle passive ; 30 chaque canal de refroidissement de l'ensemble magnétique conforme au deuxième aspect de l'invention comprend au moins un perturbateur d'écoulement d'au moins une tôle active, ledit perturbateur s'étendant en saillie depuis un bord de l'encoche active correspondante de ladite tôle active et vers l'intérieur dudit canal de refroidissement correspondant.
Les perturbateurs d'écoulement des canaux de refroidissement de l'ensemble magnétique conforme au deuxième - 12 - aspect de l'invention peuvent être avantageusement situés sur les mêmes tôles actives ou sur des tôles actives différentes, selon les configurations recherchées ; - chaque canal de refroidissement de l'ensemble magnétique comprend plusieurs perturbateurs d'écoulement formés sur plusieurs tôles actives distinctes les unes des autres.
En d'autres 5 termes, pour un canal de refroidissement donné du stator conforme au deuxième aspect de l'invention, les perturbateurs d'écoulement sont situés sur plusieurs tôles actives axialcment réparties entre les deux extrémités axiales dudit ensemble magnétique ; - par rapport à l'axe central, la répartition angulaire des perturbateurs d'écoulement d'un même canal de refroidissement peut être variable en fonction des effets recherchés.
Selon un premier 10 exemple, pour un même canal de refroidissement de l'ensemble magnétique, les perturbateurs d'écoulement s'étendant en saillie des encoches actives des tôles actives correspondantes sont tous angulairement alignés les uns avec les autres.
Selon un deuxième exemple alternatif ou complémentaire au premier exemple, pour un même canal de refroidissement de l'ensemble magnétique, les perturbateurs d'écoulement s'étendant en saillie des encoches actives des tôles 15 actives correspondantes sont angulairement et/ou radialement décalés les uns par rapport aux autres à l'intérieur dudit canal de refroidissement ; - de manière analogue, la répartition axiale des perturbateurs d'écoulement d'un même canal de refroidissement peut être variable en fonction des effets recherchés.
Selon un premier exemple, pour un même canal de refroidissement de l'ensemble magnétique, au moins une 20 partie des tôles actives portant les perturbateurs d'écoulement sont axialement empilées les unes contre les autres de manière adjacente de manière à former un ensemble de tôles actives.
En d'autres ternies, les perturbateurs d'écoulement formés sur les tôles actives sont adjacents axialement les uns aux autres.
Ils forment ainsi un obstacle à l'intérieur du canal de refroidissement de l'ensemble magnétique, ledit obstacle étant configuré pour perturber le 25 fluide caloporteur s'écoulant à l'intérieur dudit canal de refroidissement.
L'obstacle ainsi formé peut prendre des dimensions et/ou des formes variées à l'intérieur du canal de refroidissement de l'ensemble magnétique.
Selon un deuxième exemple alternatif ou complémentaire au premier exemple, pour un même canal de refroidissement de l'ensemble magnétique, chaque tôles actives portant les perturbateurs d'écoulement est axialement empilée de manière 30 adjacente contre une tôle passive ; pour un même canal de refroidissement de l'ensemble magnétique, les perturbateurs d'écoulement etiou les obstacles formés par lesdits perturbateurs d'écoulement ont tous des formes identiques et/ou des dimensions identiques.
De manière analogue, les perturbateurs d'écoulement et/ou les obstacles formés par lesdits perturbateurs d'écoulement ont tous des -13- formes et/ou des dimensions identiques pour tous les canaux de refroidissement de l'ensemble magnétique conforme au deuxième aspect de l'invention.
Alternativement, pour un même canal de refroidissement de l'ensemble magnétique, les perturbateurs d'écoulement situés sur deux tôles actives adjacentes ont des formes différentes et/ou des dimensions différentes ; 5 - d'une manière générale, une dimension axiale d'un obstacle formé par un ou plusieurs perturbateurs d'écoulement formés par une ou plusieurs tôles actives empilées axialement et de manière adjacente les unes aux autres est définie en fonction de l'effet recherché sur le fluide caloporteur traversant le canal de refroidissement de l'ensemble magnétique conforme au deuxième aspect de l'invention.
Selon un premier effet recherché, dans le cas où l'obstacle 10 et/ou le perturbateur d'écoulement est configuré pour perturber un écoulement du fluide caloporteur sans modifier son écoulement laminaire, alors la dimension axiale dudit obstacle 'xu et/ou dudit perturbateur d'écoulement est définie par L < R- où Rec est le nombre de Reynolds du fluide caloporteur, par exemple égal à 2300, Vest la vitesse du fluide caloporteur destiné à traverser le canal de refroidissement et V est la viscosité cinématique dudit fluide 15 caloporteur.
Dans ce cas, l'obstacle et/ou le perturbateur d'écoulement est configuré pour casser une couche limite du fluide caloporteur avant qu'elle ne devienne turbulente.
Selon un deuxième effet recherché, dans le cas où le débit du fluide caloporteur à l'intérieur des canaux de refroidissement de l'ensemble magnétique est suffisamment important pour être intrinsèquement turbulent, alors il peut être intéressant d'augmenter la surface d'échange au 20 niveau de l'obstacle et/ou du perturbateur d'écoulement.
Dans ce cas, la dimension axiale dudit R' xu obstacle et/ou dudit perturbateur d'écoulement est définie par L » où Rec est le nombre de Reynolds du fluide caloporteur, par exemple égal à 2300, Vest la vitesse du fluide caloporteur destiné à traverser le canal de refroidissement et V est la viscosité cinématique dudit fluide caloporteur.
À titre d'exemple non limitatif, on prendra par exemple L > 10 X Rec.xu , 25 .
Éventuellement, la dimension axiale de l'obstacle peut être égale à la longueur axiale de la tôle active, préférentiellement si le fluide caloporteur traversant la tôle active suit un régime d'écoulement turbulent.
Dans le cas où le fluide caloporteur suit un régime d'écoulement laminaire, alors on cherchera à contrôler la dimension axiale de l'obstacle de manière à ne pas trop augmenter les pertes de charges du fluide caloporteur, ces dernières augmentant avec 30 ladite dimension axiale de l'obstacle.
Par conséquent, selon un mode de réalisation préféré de l'invention, la tôle d'ensemble magnétique comprend une pluralité d'obstacles dont les x dimensions axiales de chacun desdits obstacles est avantageusement inférieure à 10 X R'v u -14- Selon un troisième aspect de l'invention, il est proposé une machine électrique tournante comportant un (i) premier ensemble magnétique formant un rotor en rotation autour d'un axe central de rotation (ii) deuxième ensemble magnétique formant un stator, le premier ensemble magnétique et/ou le deuxième ensemble magnétique étant du type d'un ensemble magnétique conforme au deuxième 5 aspect de l'invention ou selon l'un quelconque de ses perfectionnements (iii) un bobinage électrique d'induit logé dans les canaux de refroidissement formés par les encoches d'au moins un des ensemble magnétiques, (iv) une pluralité d'aimants d'excitation logés sur l'un ou l'autre des ensembles magnétiques.
L'ensemble magnétique de la machine électrique tournante conforme au troisième aspect de l'invention 10 est ainsi formé notamment d'un rotor et d'un stator, dont au moins un d'entre eux est du type d'une combinaison de tôles empilées axialement les unes avec les autres et dont au moins une partie de ladite combinaison de tôles est formée par des tôles d'ensemble magnétique conforme au premier aspect de l'invention ou selon l'un quelconque de ses perfectionnements, tel que décrit précédemment.
Le bobinage électrique de la machine électrique tournante peut être formé par tout élément 15 électriquement conducteur connu, tel que par exemple par des épingles insérées au travers des encoches du rotor ou du stator, ou par des fils conducteurs traversant le rotor ou le stator au travers des encoches.
La machine électrique tournante conforme au troisième aspect de l'invention comprend avantageusement au moins un des perfectionnements ci-dessous, les caractéristiques techniques 20 formant ces perfectionnements pouvant être prises seules ou en combinaison : - les perturbateurs d'écoulement des tôles actives d'au moins un des ensembles magnétique c'est-à-dire celles du stator etiou du rotor - sont situés dans un intervalle libre des canaux de refroidissement et à proximité du bobinage électrique ; - pour chaque canal de refroidissement d'au moins un des ensembles magnétiques, les 25 perturbateurs d'écoulement des tôles actives du stator et/ou du rotor sont disposés radialement ou angulairement par rapport au bobinage électrique ; les canaux de refroidissement d'au moins un des ensembles magnétiques sont d'élongation rectiligne entre deux extrémités axiales de la machine électrique tournante.
Alternativement, les canaux de refroidissement d'au moins un des ensembles magnétiques sont d'élongation 30 hélicoïdale autour de l'axe de rotation de la machine électrique tournante.
Des modes de réalisation variés de l'invention sont prévus, intégrant selon l'ensemble de leurs combinaisons possibles les différentes caractéristiques optionnelles exposées ici. -15- Description des figures D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront encore au travers de la description qui suit d'une part, et de plusieurs exemples de réalisation donnés à titre indicatif et non limitatif en référence aux dessins schématiques annexés d'autre part, sur lesquels : 5 - la FIGURE 1A illustre un premier exemple de réalisation d'une tôle d'ensemble magnétique d'une machine électrique tournante conforme au premier aspect de l'invention ; - la FIGLIRE 1B illustre un deuxième exemple de réalisation d'une tôle d'ensemble magnétique conforme au premier aspect de l'invention ; la FIGURE 2A illustre un détail d'une vue de face d'une encoche de tôle d'ensemble magnétique 10 illustrée sur la FIGURE 1A et comprenant une première variante de réalisation de perturbateurs d'écoulement ; la FIGURE 2B illustre un détail d'une vue de face d'une encoche de la tôle d'ensemble magnétique et comprenant une deuxième variante de réalisation de perturbateurs d'écoulement ; 15 - la FIGURE 2C illustre un détail d'une vue de face d'une encoche de tôle d'ensemble magnétique comprenant une troisième variante de réalisation de perturbateurs d'écoulement ; - la FIGURE 2D illustre un détail d'une vue de face d'une encoche de tôle d'ensemble magnétique comprenant une quatrième variante de réalisation de perturbateurs d'écoulement ; - la FIGURE 2E illustre un détail d'une vue de face d'une encoche de tôle d'ensemble magnétique 20 comprenant une cinquième variante de réalisation de perturbateurs d'écoulement ; - la FIGURE 3A illustre une vue en perspective d'un canal de refroidissement d'un ensemble magnétique et comprenant un premier arrangement de tôles d'ensemble magnétique ; - la FIGURE 3B illustre une vue en perspective d'un canal de refroidissement d'un ensemble magnétique et comprenant un deuxième arrangement de tôles d'ensemble magnétique ; 25 - la FIGURE 3C illustre une vue en perspective d'un canal de refroidissement d'un ensemble magnétique et comprenant un troisième arrangement de tôles d'ensemble magnétique ; - la FIGURE 3D illustre une vue en perspective d'un canal de refroidissement d'un ensemble magnétique et comprenant un quatrième arrangement de tôles d'ensemble magnétique ; -16- - la FIGURE 3E illustre une vue en perspective d'un canal de refroidissement d'un ensemble magnétique et comprenant un cinquième arrangement de tôles d'ensemble magnétique ; - la FIGURE 3F illustre une vue en perspective d'un canal de refroidissement d'un ensemble magnétique et comprenant un sixième arrangement de tôles d'ensemble magnétique ; 5 - la FIGURE 4A illustre un empilement de tôles d'ensemble magnétique telles qu'illustrées sur la FIGURE 2D ; - la FIGLIRE 4B illustre un empilement de tôles d'ensemble magnétique telles qu'illustrées sur la FIGURE 2E ; - la FIGLIRE 5 illustre une vue en perspective tronquée d'une machine électrique tournante 10 comprenant un ensemble magnétique conforme au deuxième aspect de l'invention du type d'un stator.
Bien entendu, les caractéristiques, les variantes et les différentes formes de réalisation de l'invention peuvent être associées les unes avec les autres, selon diverses combinaisons, dans la mesure oû elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres.
On pourra notamment imaginer des 15 variantes de l'invention ne comprenant qu'une sélection de caractéristiques décrites par la suite de manière isolées des autres caractéristiques décrites, si cette sélection de caractéristiques est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l'invention par rapport à l'état de la technique antérieur.
En particulier toutes les variantes et tous les modes de réalisation décrits sont combinables entre eux 20 si rien ne s'oppose à cette combinaison sur le plan technique.
Sur les figures, les éléments communs à plusieurs figures conservent la même référence.
Description détaillée de l'invention Dans la suite de la description qui suit et dans les revendications, on utilisera à titre non limitatif et afin d'en faciliter la compréhension, les termes : 25 - « avant » ou « arrière » selon une direction définie de manière parallèle ou sensiblement parallèle par rapport à une orientation axiale déterminée par un axe central de la tôle d'ensemble magnétique ou de l'ensemble magnétique ; -17- - « intérieur / interne w ou « extérieur / externe » par rapport à l'axe central et suivant une orientation radiale, orthogonale à l'orientation axiale, « l'intérieur » désignant une partie proximale de l'axe central et « l'extérieur » désignant une partie distale dudit axe central ; et « longitudinal » selon une direction propre à l'objet auquel il est rattaché, par exemple le 5 perturbateur d'écoulement ou l'encoche, ladite direction longitudinale étant prise selon la plus longue dimension dudit objet, le terme « transversal » se rapportant à une direction perpendiculaire à la direction longitudinale.
Les FIGURES 1 et 2 illustrent une tôle 1 de l'ensemble magnétique pour une machine électrique tournante.
La tôle 1 de l'ensemble magnétique représentée est plus particulièrement une tôle de stator.
10 La tôle 1 de l'ensemble magnétique comprend : - un flasque 11 délimité axialement par deux faces d'élongation radiales 13 autour d'un axe central O.
Dans l'exemple visible plus particulièrement sur les FIGURES 1A et 1B, le flasque 11 prend la forme d'un disque qui s'étend radialement vers l'extérieur perpendiculairement à son axe central O.
Le disque formant le flasque II est délimité radialement vers l'extérieur par un 15 contour périphérique III circulaire ; et ledit flasque II est délimité radialemcnt vers l'intérieur par un contour intérieur 112.
Ainsi, le flasque II comprend une ouverture centrale 113 préférentiellement circulaire et coaxiale avec l'axe central O permettant de pouvoir loger un ensemble magnétique de la machine électrique tournante, tel que par exemple un rotor et/ou un stator ; 20 - une pluralité d'encoches 12A, 12B réparties angulairement autour de l'axe central O, chaque encoche traversant axialement le flasque 11 de part et part, chaque encoche 12 A, 12B étant destinée à recevoir un élément magnétiquement actif tel que par exemple sur les figures un conducteur électrique 31 formant un bobinage électrique 3 de la machine électrique tournante.
Chaque encoche 12 A, 12B prend ainsi la forme d'une ouverture qui débouchant axialcment de 25 part et d'autre du flasque 11.
Les encoches 12 A, 12B sont réparties angulairement autour de l'axe central O.
La forme et/ou la position et/ou le nombre des encoches 12 sur le flasque 11 peut varier selon la puissance électrique recherchée par exemple.
Chaque encoche 12 A, I2B est délimitée partiellement ou complètement par un bord 121, 122, 123, 124 - plusieurs perturbateurs d'écoulement 2 issus de matière avec la tôle d'ensemble magnétique I 30 et s'étendant chacun en saillie depuis un bord 121, 122, 123, 124 d'au moins une partie des encoches 12 A, 12B, dites encoches actives 12A, et s'étendant vers une région centrale de l'encoche active 12A correspondante.
En d'autres termes, chaque encoche active 12A de la tôle d'ensemble magnétique 1 comprend un ou plusieurs perturbateurs d'écoulement 2 qui -18- s'étendent chacun en saillie depuis un des bords 121-124 de ladite encoche active 12A correspondante.
Dans l'exemple illustré sur la FIGURE 1A, la tôle I d'ensemble magnétique comprend uniquement des encoches actives 12A réparties autour de l'axe de rotation O.
En revanche, dans l'exemple illustré sur la FIGURE 1B, la tôle 1 d'ensemble magnétique comprend 5 des encoches actives 12A et, en alternance, des encoches dites passives 12B qui sont dépourvues de perturbateur d'écoulement 2.
Chaque perturbateur d'écoulement 2 est configuré pour pouvoir perturber un flux F de fluide caloporteur traversant les encoches 12 A, 12B de la tôle d'ensemble magnétique 1 et représenté par une flèche sur les différentes FIGURES.
Le flux F de fluide caloporteur traverse les encoches 12 A, 12B de l'ensemble magnétique de manière 10 perpendiculaire au flasque 11 de la tôle d'ensemble magnétique 1.
Le flux est formé par un fluide caloporteur en mouvement à l'intérieur de l'encoche 12 A, 12B de la tôle d'ensemble magnétique de machine électrique tournante 1.
À titre d'exemple non limitatif, le fluide caloporteur est formé d'air ou d'un liquide tel que de l'eau ou de l'huile afin de favoriser les échanges thermiques entre la tôle d'ensemble magnétique 1, les éléments magnétiquement 15 actifs par exemple un bobinage électrique 3 et ledit fluide caloporteur.
Les FIGURES 1 et 2 illustrent plusieurs variantes géométriques des perturbateurs d'écoulement 2.
D'une manière générale, chaque perturbateur d'écoulement 2 est formé par l'un des bords 121-124 de l'encoche active 12A à l'intérieur de laquelle ledit perturbateur d'écoulement 2 s'étend : dans l'exemple illustré sur les FIGURES 1A et 2A, une partie des perturbateurs d'écoulement 20 2 s'étendent depuis l'un des bords azimutal 123, 124 de l'encoche active 12A correspondante ; et une autre partie des perturbateurs d'écoulement 2 s'étendent depuis un bord radial extérieur de ladite encoche active 12A.
Plus particulièrement, chaque encoche active 12 comprend un perturbateur d'écoulement 2 qui s'étend depuis chacun des bords azimutaux 123, 124, et un autre perturbateur d'écoulement 2 qui s'étend depuis le bord radial extérieur 25 de l'encoche active 12A, de sorte que ladite encoche active 12A comprend trois perturbateurs d'écoulement 2 qui s'étendent vers une région centrale de l'encoche active 12A depuis l'un des bords 121-124 ; dans l'exemple illustré sur la FIGURE 2B, les perturbateurs d'écoulement s'étendent depuis un bord radial de l'encoche active 12A correspondante, et préférentiellement depuis un bord radial 30 extérieur 121 ; dans l'exemple illustré sur la FIGURE 2C, l'encoche active 12A comprend une pluralité de perturbateurs d'écoulement 2 qui sont tous situés sur une partie radialement extérieure du bord 121-124 de l'encoche active 12A, et notamment à l'extérieur d'un bobinage électrique 3. -19- Plus particulièrement, les perturbateurs d'écoulement sont, dans ce cas, situés au niveau d'une extrémité radiale extérieure de l'encoche active 12A et s'étendent tous depuis l'un des bords 121-124 vers une région centrale de ladite encoche active I2A : l'encoche active 12A comprend ainsi cinq perturbateurs d'écoulement 2 répartis en arc de cercle à partir des bords 121-124 de 5 l'encoche active 12A, de sortes qu'une direction d'élongation longitudinale desdits perturbateurs d'écoulement est orienté vers un même point situé au niveau d'une partie médiane extérieure de l'encoche active 12A, au niveau de la référence du flux hydraulique F représentée sur la FIGURE 2C ; dans l'exemple illustré sur la FIGURE 2D, chaque encoche active 12A comprend un 10 perturbateur d'écoulement 2 qui s'étend, d'une part, en travers de l'encoche active 12A, joignant un premier bord azimutal 123 à un deuxième bord azimutal 124 en regard du premier bord azimutal 123 et, d'autre part, en saillie par rapport au plan d'élongation radiale du flasque 11 formant la tôle d'ensemble magnétique.
En d'autres termes, chaque perturbateur d'écoulement 2 s'étend en avant ou en arrière par rapport au flasque 11, les termes « en avant » 15 ou « en arrière » étant pris suivant un axe perpendiculaire audit flasque 11.
Dans l'exemple illustré sur la FIGURE 2D, les perturbateurs d'écoulement 2 comprennent une première partie 23 qui s'étend de manière linéaire et dans le plan du flasque 11 à partir de l'un des bords azimutal 123, 124 de l'encoche active 12A, et une deuxième partie 24 de forme triangulaire et qui s'étend perpendiculairement au flasque I ; 20 dans l'exemple illustré sur la FIGURE 2E, chaque encoche active 12A comprend un perturbateur d'écoulement 2 qui s'étend de manière courbée en direction d'une région centrale à l'encoche active 12A et en saillie par rapport au plan d'élongation radiale du flasque 11 formant la tôle I d'ensemble magnétique.
De manière comparable à l'exemple illustré sur la FIGURE 2D, chaque perturbateur d'écoulement 2 s'étend en avant ou en arrière par rapport au flasque 11, une 25 extrémité longitudinale libre 22 du perturbateur d'écoulement 2 étant la plus distale par rapport au flasque 11.
Chaque encoche active 12A comprend un ou plusieurs perturbateurs d'écoulement 2.
Dans l'exemple illustré sur les FIGURES 2B, 2D et 2E, chaque encoche active 12A comprend un seul perturbateur d'écoulement 2.
En revanche, dans les exemples illustrés sur les FIGURES 1A, 1B, 2A et 2C, chaque 30 encoche active 12A comprend plusieurs perturbateurs d'écoulement 2.
Dans ce cas, les perturbateurs d'écoulement 2 peuvent être répartis sur un ou plusieurs bords 121-124 de l'encoche active 12A correspondante.
Dans l'exemple illustré sur les FIGURES 1B et 2D, chaque bord azimutal 123, 124 de l'encoche active 12A correspondante comprend un seul perturbateur d'écoulement 2, et dans l'exemple illustré sur les FIGURES 2B et 2E, le bord radial extérieur 121 des encoches actives 12A comprend un - 20 - seul perturbateur d'écoulement 2.
En revanche, dans l'exemple illustré sur les FIGURES 2A et 2C, chaque l'encoche active 12A comprend une pluralité de perturbateurs d'écoulement 2 formés sur un ou plusieurs de ses bords 121-124.
Les perturbateurs d'écoulement 2 peuvent être de forme quelconque en fonction des effets recherchés 5 et par exemple en fonction du fluide caloporteur traversant l'encoche 12 et; ou sa vitesse d'écoulement : dans les exemples illustrés dans les FIGURES 2A à 2C, chaque perturbateur d'écoulement 2 s'étend longitudinalement de manière rectiligne depuis le bord 121-124 de l'encoche 12 auquel il est rattaché, et préférentiellement dans le plan du flasque 11 sur lequel l'encoche active 12A est formée : dans la direction axiale de la tôle 1 d'ensemble magnétique, chaque perturbateur 10 d'écoulement 2 s'étend entre les deux faces d'élongation radiale 13 formant le flasque 11 ; - alternativement, et comme illustré sur la FIGURE 2D, chaque perturbateur d'écoulement 2 s'étend, d'une part, en travers de l'encoche active 12A sur laquelle il est formé, joignant un premier bord azimutal 123 à un deuxième bord azimutal 124 en regard du premier bord azimutal 123 et, d'autre part, en saillie par rapport au plan d'élongation radiale du flasque 11 15 formant la tôle I d'ensemble magnétique : les perturbateurs d'écoulement 2 comprennent une première partie 23 rectiligne qui s'étend de manière linéaire et dans le plan du flasque 11 à partir de l'un des bords azimutal 123, 124 de l'encoche active 12A, et une deuxième partie 24 de forme triangulaire et qui s'étend perpendiculairement au flasque 1.
Un tel perturbateur d'écoulement 2 présente avantageusement une forme symétrique ; 20 alternativement, et comme illustré sur la FIGURE 2E, chaque perturbateur d'écoulement 2 s'étend de manière courbée en direction d'une région centrale à l'encoche active 12A et en saillie par rapport au plan d'élongation radiale du flasque 11 formant la tôle I d'ensemble magnétique, de telle sorte que l'extrémité longitudinale libre 22 du perturbateur d'écoulement 2 étant la plus distalc par rapport au flasque 11.
Un tel perturbateur d'écoulement 2 courbe 25 s'étend avantageusement depuis le bord radial extérieur 121 de l'encoche active 12A correspondante, comme visible sur la FIGURE 2E.
Alternativement, un tel perturbateur d'écoulement 2 courbe peut s'étendre depuis l'un des bords azimutal 123, 124 de l'encoche active 12A correspondante.
Comme visible sur les FIGURES 1 et 2, une dimension transversale des perturbateurs d'écoulement 2 30 est avantageusement plus étroite au niveau d'une extrémité libre 22 par rapport à ladite dimension transversale desdits perturbateurs d'écoulement 2 prise au niveau de l'extrémité opposée 21 située à proximité du bord 121-124 de l'encoche 12 auquel ils sont respectivement rattachés. - 21 - Comme visible sur les FIGURES 2A, 2C, 2D et 2E, la dimension transversale des perturbateurs d'écoulement 2 est constante entre l'extrémité libre 22 et l'extrémité opposée 21 située à proximité du bord 121-124 de l'encoche 12 auquel ils sont respectivement rattachés.
Selon une autre variante de réalisation illustrée sur la FIGURE 2B et 3, les perturbateurs d'écoulement 5 2 comprennent une embase 23 au niveau de leur extrémité opposée 21 située à proximité du bord 121- 124 de l'encoche 12 auquel ils sont respectivement rattachés.
Dans un plan transversal à l'encoche 12 correspondante, l'embase 23 a une dimension transversale plus importante que la dimension transversale du perturbateur d'écoulement 2 prise au niveau de son extrémité distale 22.
L'embase 23 a une forme trapézoïdale ou est formée par un congé d'esquisse au niveau de l'extrémité du 10 perturbateur d'écoulement 2 qui est rattachée au bord 121-124 de l'encoche active 2A.
Dans l'exemple illustré sur la FIGURE 2B, les perturbateurs d'écoulement comprennent au niveau de leur extrémité libre 22 une portée transversale 221 qui s'étend transversalement par rapport à la direction longitudinale d'extension dudit perturbateur d'écoulement 2 correspondant.
En d'autres termes, les perturbateurs d'écoulement 2 ont une forme « en T ».
Cette configuration avantageuse 15 permet de mieux perturber l'écoulement du fluide caloporteur traversant l'encoche active 12A correspondante.
Les tôles 1 d'ensemble magnétique telles que décrites précédemment sont destinées à être empilées axialement les unes contre les autres afin de former des « paquets de tôles » formant un ensemble magnétique 10.
Lin tel ensemble magnétique 10 peut former par exemple un stator ou un rotor 6 d'une 20 machine électrique tournante 5 et dont un exemple de réalisation sera décrit ultérieurement en référence à la FIGURE 5.
Dans les FIGURES 3 et 4 décrites ci-après, le paquet de tôles formés par l'ensemble des tôles 1 d'ensemble magnétique 10 pouvant former indifféremment un stator ou un rotor, conformément au deuxième aspect de l'invention et tel que décrit précédemment.
25 Un tel ensemble magnétique 10 est obtenu par un assemblage comprenant notamment plusieurs tôles 1 d'ensemble magnétique conforme au premier aspect de l'invention - dites tôles actives 1A et, éventuellement, de tôles non conformes au premier aspect de l'invention, dites passives 100.
Dans l'exemple de réalisation illustré sur la FIGURE 3A, le ensemble magnétique 10 comprend exclusivement des tôles actives I : chaque tôle active I comprend au moins une encoche active 12A telle que décrite 30 précédemment.
En revanche, dans les exemples de réalisation illustrés sur les FIGURES 3B, 3C, 3D, 3E, 4A et 413, l'ensemble magnétique iocomprend une combinaison particulière de tôles actives 1 et passives 100, comme il sera décrit ci-après. - 22 - Toutes les tôles actives I et passives 100 sont assemblées axialement les unes contre les autres le long de l'axe central O et de manière coaxiales.
En d'autres termes, deux tôles I, 100 adjacentes sont disposées d'une manière telle que leur fiasque 11 respectif sont en appui axial l'un contre l'autre.
En outre, chaque tôle active 1 et chaque tôle passive 100 est indexée angulairement vis-à-vis de l'axe central O afin que 5 chaque encoche 12 de chaque tôle d'ensemble magnétique 1, 100 soit angulairement alignée et en regard avec une encoche 12 de la tôle d'ensemble magnétique 1, 100 directement adjacente.
De cette manière, les encoches 12 de toutes les tôles d'ensemble magnétique 1, 100 formant le stator forment ensemble la pluralité de canaux de refroidissement 4.
Les canaux de refroidissement 4 sont angulairement répartis autour de l'axe central O, et préférentiellement régulièrement angulairement répartis.
10 Les canaux de refroidissement 4 permettent ainsi de faire circuler le flux F de fluide caloporteur afin de refroidir efficacement l'ensemble magnétique 10 en facilitant un transfert de calories générées au niveau dudit ensemble magnétique iodurant le fonctionnement de la machine électrique tournante 5 vers ledit fluide caloporteur.
Dans les exemples illustrés sur les FIGURES 3A à 3E, la répartition axiale des tôles actives 1 par rapport 15 aux tôles passives 100 et/ou la distribution axiale ou radiale des perturbateurs d'écoulement 2 et/ou la forme des perturbateurs d'écoulement 2 à l'intérieur des canaux de refroidissement 4 permet de proposer des configurations différentes à l'intérieur de chaque canal de refroidissement 4.
Les perturbateurs 2 d'une série de tôles actives 1 adjacentes forment ensemble un obstacle 41 à l'intérieur du canal de refroidissement 4.
Bien entendu, pour un ensemble magnétique iodonné, la configuration 20 angulaire et axiale des perturbateurs d'écoulement 2 à l'intérieur des canaux de refroidissement 4 est avantageusement identique, ou éventuellement différentes : au moins un des canaux de refroidissement 4 de l'ensemble magnétique 10 pouvant avoir une distribution angulaire et/ou axiale des perturbateurs d'écoulement 2 différente de celles des autres canaux de refroidissement 4.
Dans l'exemple illustré sur la FIGURE 3A, l'ensemble magnétique 10 est formé par une pluralité de 25 tôles actives 1 d'ensemble magnétique 10 qui comprennent toutes au moins une encoche active 12A.
Les obstacles 41 ont une forme rectiligne et s'étendent depuis un bord azimutal 42 du canal de refroidissement 4 en direction d'une région centrale dudit canal de refroidissement 4.
En particulier, chaque obstacle est formé par cinq tôles actives 1 d'ensemble magnétique 10 adjacentes et dont tous les perturbateurs d'écoulement 2 ont les mêmes dimensions et sont situées au même endroit sur un 30 même bord azimutal 123, 124 de l'encoche active 12A correspondante.
Le canal de refroidissement 4 illustré sur la FIGURE 3A comprend ainsi des obstacles 41 sur ses deux bords azimutaux 42.
Sur chaque bord azimutal 42 du canal de refroidissement 4, les obstacles 41 sont axialement alignés sur deux étages distincts : une première série d'obstacles 41 est alignée suivant une première direction axiale, et une deuxième série d'obstacle 41 est alignée suivant une deuxième direction axiale, parallèle - 23 - à la première direction axiale et radialement à l'intérieure de celle-ci.
Pour la première série d'obstacles 41, chaque obstacle 41 est distant de l'obstacle 41 directement adjacent et séparé de lui par plusieurs tôles actives I d'ensemble magnétique 10 comprenant les perturbateurs d'écoulement 2 formant les obstacles 41 de la deuxième série.
Ainsi, pour chacun des bords azimutaux 42 du canal de 5 refroidissement 4, les obstacles 41 de la première série sont axialement intercalés entre les obstacles de la deuxième série, et radialement décalés vers l'extérieur par rapport à eux.
La FIGURE 3B illustre une variante de la FIGURE 3A, dans laquelle le canal de refroidissement 4 comprend deux obstacles 41 qui s'étendent depuis son bord azimutal vers une région centrale dudit canal de refroidissement 4.
Chaque obstacle 41 est formé par plusieurs tôles 1 actives d'ensemble 10 magnétique 10 et adjacentes les unes aux autres, de sorte que les perturbateurs d'écoulement 2 de chaque tôle 1 d'ensemble magnétique 10 soient accolés les uns aux autres.
Pour un même obstacle 41, les perturbateurs d'écoulement 2 des encoches actives 12A des tôles I d'ensemble magnétique 10 correspondantes sont tous identiques, concernant leur forme et leurs dimensions et leur position sur le bord1 az.mutal de l'encoche active 12A correspondante.
Chaque obstacle 41 est axialement distant de 15 l'obstacle 41 directement adjacent par une pluralité de tôles passives 100, ici en nombre égal au nombre de tôles actives 1 d'ensemble magnétique 10 utilisées pour former chacun des obstacles 41, c'est-à-dire cinq.
Dans la FIGURE 3C, les obstacles 41A-41D sont formés sur un bord azimutal 42 du canal de refroidissement et possèdent tous une longueur axiale variable : le premier obstacle est formé par une 20 seule tôle active 1 d'ensemble magnétique 10 ; le deuxième obstacle 41B est formé par deux tôles actives 1 d'ensemble magnétiques 10 adjacentes ; le troisième obstacle 41C est formé par trois tôles actives 1 d'ensemble magnétiques 10 adjacentes ; le quatrième obstacle 41D est formé par quatre tôles actives 1 d'ensemble magnétiques 10 adjacentes.
Chaque obstacle 41A-41D est distant de l'obstacle 41A-41D directement adjacent par cinq tôles 100 passives.
25 Dans l'exemple illustré sur la FIGURE 3D, l'ensemble magnétique 10 est formé par une pluralité de tôles actives I d'ensemble magnétique 10 et dont les perturbateurs d'écoulement 2 forment des obstacles 41 qui s'étendent vers la région centrale du canal de refroidissement de manière rectiligne depuis le bord azimutal 42 du canal de refroidissement 4 en direction.
En particulier, chaque obstacle est formé par une pluralité de tôles actives 1 d'ensemble magnétique 10 adjacentes et dont les 30 perturbateurs d'écoulement 2 ont des dimensions longitudinales successivement croissantes afin de former un obstacle de forme. triangulaire dans la direction axiale du canal de refroidissement 4.
Le canal de refroidissement 4 illustré sur la FIGURE 3D comprend ainsi deux obstacles 41 formés sur l'un des deux bords azimutaux 42 dudit canal de refroidissement 4.
Les obstacles 41 sont axialement et radialement alignés. - 24 - Dans l'exemple illustré sur la FIGURE 3E, le stator est formé par une pluralité de tôles actives I d'ensemble magnétique met dont les perturbateurs d'écoulement 2 forment des obstacles 41 qui s'étendent vers la région centrale du canal de refroidissement de manière rectiligne depuis le bord azimutal 42 du canal de refroidissement 4 en direction.
En particulier, chaque obstacle est formé par 5 une pluralité de tôles actives 1 d'ensemble magnétique 10 adjacentes et dont les perturbateurs d'écoulement 2 ont des dimensions longitudinales successivement croissantes puis décroissantes afin de former un obstacle de forme pyramidale dans la direction axiale du canal de refroidissement 4.
Le canal de refroidissement 4 illustré sur la FIGURE 3E comprend ainsi deux obstacles 41 formés sur l'un des deux bords azimutaux 42 dudit canal de refroidissement 4.
Les obstacles 41 sont axialement et 10 radialement alignés.
Dans l'exemple illustré sur la FIGURE 3F, le stator est formé par une pluralité de tôles actives 1 d'ensemble magnétique 10 et dont les perturbateurs d'écoulement 2 forment des obstacles 41 qui s'étendent vers la région centrale du canal de refroidissement de manière rectiligne depuis le bord azimutal 42 du canal de refroidissement 4 en direction.
En particulier, chaque obstacle 41 est formé 15 par une pluralité de tôles actives 1 d'ensemble magnétique 10 adjacentes et dont les perturbateurs d'écoulement 2 ont des dimensions longitudinales toutes identiques.
En revanche, la position radiale de chaque perturbateur d'écoulement 2 est successivement décalée radialement vers l'extérieur ou vers l'intérieur par rapport au perturbateur d'écoulement 2 directement adjacent afin de former une ondulation radiale de l'obstacle 41 le long de son élongation axiale dans le canal de refroidissement 4.
20 Les FIGURES 4A et 4B illustrent des canaux de refroidissement formés par des tôles actives 1 d'ensemble magnétique 10 du type de celles illustrées respectivement sur les FIGURES 2D et 2E. les perturbateurs d'écoulement 2 des encoches actives 12A y forment des obstacles 41 qui s'étendent axialement dans le canal de refroidissement 4 au-delà des tôles actives 1 d'ensemble magnétique lOsur lesquelles ils sont formés.
Cette configuration avantageuse permet de mieux perturber l'écoulement 25 du flux de fluide caloporteur circulant dans le canal de refroidissement 4, notamment au niveau des couches périphériques dudit flux, au niveau des bords du canal de refroidissement 4.
Les exemples illustrés ci-dessus montrent que la forme des obstacles 41 peut être quelconque, en fonction des formes et/ou dimensions et/ou positions relatives des perturbateurs d'écoulement 2 des tôles actives 1 correspondantes à l'intérieur du canal de refroidissement 4.
Comme visible sur les 30 exemples illustrés sur les différentes FIGURES, les obstacles 41 ont une base rectangulaire formée par les perturbateurs d'écoulement 2 au niveau du bord 121-124 des encoches 12 formant un bord du canal de refroidissement 4.
La FIGURE 5 illustre une machine électrique tournante 5 dont l'ensemble magnétique 10 comprend : - 25 - - un rotor 6 couplé à un arbre 7 et en rotation autour de l'axe central O, ledit rotor 6 logeant des aimants d'excitation ; - un stator conforme au deuxième aspect de l'invention et formé par un empilement axial d'une pluralité de tôles de stator 1, 100 ; 5 un bobinage électrique 3 d'induit logé dans des canaux de refroidissement 4 formés par les encoches 12 des tôles 1 dudit stator.
Les perturbateurs d'écoulement 2 des tôles actives 1 du stator sont situés dans un intervalle libre des canaux de refroidissement 4 et à proximité du bobinage électrique 3, et plus particulièrement de ses éléments conducteurs électriques 31.
À titre d'exemple non limitatif, pour chaque canal de 10 refroidissement 4 du stator, les perturbateurs d'écoulement 2 des tôles actives I sont disposés radialement ou angulairement par rapport au bobinage électrique 3.
En synthèse, l'invention concerne notamment une tôle d'ensemble magnétique d'une machine électrique tournante 1 dont au moins une encoche 12 présente un promoteur de tourbillon 2 qui s'étend en saillie depuis un bord 121-124 de ladite encoche afin de pouvoir perturber un flux F de fluide 15 caloporteur traversant ladite encoche 12.
L'invention concerne aussi un ensemble magnétique 10 comprenant une pluralité de telles tôles 1 et dont les encoches 12 forment collectivement une pluralité de canaux de refroidissement 4 dudit ensemble magnétique 10.
Les perturbateurs d'écoulement 2 s'étendent ainsi dans les canaux de refroidissement 4 afin de perturber l'écoulement du fluide caloporteur, lesdits perturbateurs d'écoulement formant un ou plusieurs obstacles 41 répartis 20 axialement et/ou angulairement dans lesdits canaux de refroidissement 4.
Enfin, l'invention concerne aussi une machine électrique tournante 5 comprenant un stator et rotor dont au moins un des deux est formé par un tel ensemble magnétiquelo.
Bien sûr, l'invention n'est pas limitée aux exemples qui viennent d'être décrits et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de l'invention.
Notamment, 25 les différentes caractéristiques, formes, variantes et modes de réalisation de l'invention

Claims (14)

  1. REVENDICATIONS1. Tôle d'ensemble magnétique (1) d'une machine électrique tournante (5), ladite tôle d'ensemble magnétique (1) comprenant : un flasque (ii) délimité axialement par deux faces d'élongation radiales (13) autour d'un axe central (0), ladite tôle d'ensemble magnétique (1) étant destinée à être empilée axialement contre une autre tôle d'ensemble magnétique (1) par l'intermédiaire de leur flasques (il) respectifs ; une pluralité d'encoches (12) réparties angulairement autour de l'axe central (0), chaque encoche (12) traversant axialement le flasque (ii) de part et part, chaque encoche (12) étant destinée à recevoir un élément conducteur électrique (31) formant un bobinage électrique (3) ou une pluralité d'aimants d'excitation de la machine électrique tournante (5) ; un perturbateur d'écoulement (2) s'étendant en saillie depuis un bord d'au moins une partie des encoches (12), dites encoches actives (12A), et s'étendant vers l'intérieure de ladite au moins une encoche active (12A) correspondante.
  2. 2. Tôle d'ensemble magnétique (1) selon la revendication précédente, dans laquelle le ou les perturbateurs d'écoulement (2) s'étendent depuis le bord (121-124) de l'au moins une encoche active (12A) de manière rectiligne suivant une direction longitudinale.
  3. 3. Tôle d'ensemble magnétique (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle, le ou les perturbateurs d'écoulement s'étendent axialement au-delà du flasque sur lequel l'encoche est formée et depuis laquelle ledit perturbateur d'écoulement s'étend.
  4. 4. Tôle d'ensemble magnétique (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le ou les perturbateurs d'écoulement (2) sont situés sur un bord radial extérieur (121) et/ou intérieur (122) de l'au moins une encoche active (12A) correspondante -34-
  5. 5. Tôle d'ensemble magnétique (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle le ou les perturbateurs d'écoulement (2) sont situés sur un bord azimutal (123, 124) de l'au moins une encoche active (12A) correspondante.
  6. 6. Tôle d'ensemble magnétique (1) selon la revendication précédente, dans laquelle 5 le ou les perturbateurs d'écoulement (2) sont situés au niveau d'une extrémité radiale extérieure du bord azimutal (123, 124) de l'au moins une encoche active (12A) correspondante ou au niveau d'une extrémité radiale intérieure dudit bord azimutal (123, 124) de ladite au moins une encoche active (12A) correspondante ou au niveau d'une zone médiane entre l'extrémité radiale extérieure et l'extrémité io radiale intérieure dudit bord azimutal (123, 124) de ladite au moins une encoche active (12A) correspondante.
  7. 7. Tôle d'ensemble magnétique (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle, au niveau d'une extrémité située à proximité du bord (121-124) de l'au moins une encoche active (12A) correspondante, le ou les 15 perturbateurs d'écoulement (2) comprennent une embase (23) dont des dimensions transverses prises dans un plan parallèle au flasque (n) de la tôle d'ensemble magnétique (1) sont supérieures aux dimensions transverses correspondantes d'une extrémité libre (22) dudit ou desdits perturbateurs d'écoulement (2). 20
  8. 8. Ensemble magnétique (Io) de machine électrique tournante (5), ledit ensemble magnétique (io) comprenant une pluralité de tôles d'ensemble magnétique (1, too) empilées axialement et coaxialement les unes par rapport aux autres selon l'axe central (0), au moins une partie de ladite pluralité de tôles d'ensemble magnétique (1, loo) étant du type d'une tôle d'ensemble magnétique (1) selon l'une 25 quelconque des revendications précédentes, dite tôle active, les encoches (12) desdites tôles d'ensemble magnétique (1, ioo) étant angulairement indexées les unes par rapport aux autres autour de l'axe central (0) de manière à former des canaux de refroidissement (4) d'élongation axiale entre deux extrémités axiales dudit ensemble magnétique (to). -35-
  9. 9. Ensemble magnétique (io) selon la revendication 8, dans lequel chaque canal de refroidissement (4) dudit ensemble magnétique (io) comprend au moins un perturbateur d'écoulement (2) d'au moins une tôle active (i), ledit au moins un perturbateur d'écoulement (2) s'étendant en saillie depuis un bord de l'encoche 5 active (12A) correspondante de ladite tôle active (1) et vers l'intérieur dudit canal de refroidissement (4) correspondant.
  10. 10. Ensemble magnétique (in) selon la revendication 8, dans lequel chaque canal de refroidissement (4) de l'ensemble magnétique (1o) comprend plusieurs perturbateurs d'écoulement (2) formés sur plusieurs tôles actives (1) distinctes les io unes des autres. il. Ensemble magnétique (io) selon l'une quelconque des revendications 8 à io, dans lequel pour un même canal de refroidissement (4) dudit ensemble magnétique (io), les perturbateurs d'écoulement (2) s'étendant en saillie des encoches actives (I2A) des tôles actives (i) correspondantes sont : 15 angulairement tous alignés les uns avec les autres ; ou angulairement décalés les uns par rapport aux autres à l'intérieur dudit canal de refroidissement (4). 12. Ensemble magnétique (ro) selon l'une quelconque des revendications 8 à n, dans lequel pour un même canal de refroidissement (4) dudit ensemble 20 magnétique (io) : au moins une partie des tôles actives (i) portant les perturbateurs d'écoulement (2) sont axialement empilées les unes contre les autres de manière adjacente afin de tonner un ensemble de tôles actives (i) ; ou chaque tôle active (i) portant les perturbateurs d'écoulement (2) est axialement 25 empilée de manière adjacente contre une tôle passive (ioo). 13. Ensemble magnétique (io) selon l'une quelconque des revendications 8 à 12, dans lequel pour un même canal de refroidissement (4) dudit ensemble magnétique -36- (io), les perturbateurs d'écoulement (2) ont tous des formes identiques et/ou des dimensions identiques. 14. Ensemble magnétique (io) selon l'une quelconque des revendications 8 à 12, dans lequel pour un même canal de refroidissement (4) dudit ensemble magnétique 5 (io), les perturbateurs d'écoulement (2) situés sur deux tôles actives (1) adjacentes ont des formes différentes et/ou des dimensions différentes. 15. Machine électrique tournante (5) comprenant : un premier ensemble magnétique (Io) formant un rotor (6) en rotation autour d'un axe central (0) de rotation ; to un deuxième ensemble magnétique (io) formant un stator, le premier ensemble magnétique (to) et/ou le deuxième ensemble magnétique (io) étant du type d'un ensemble magnétique (1o) selon l'une quelconque des revendications 8 à 13 ; un bobinage électrique (3) d'induit logé dans les canaux de refroidissement (4) 15 formés par les encoches (12) d'au moins un des ensembles magnétiques (to) ; une pluralité d'aimants d'excitation logés sur l'un ou l'autre des ensembles magnétiques (to). 16. Machine électrique tournante (5) selon la revendication précédente, dans laquelle les perturbateurs d'écoulement (2) des tôles actives (1) d'au moins un des 20 ensembles magnétiques (to) sont situés dans un intervalle libre des canaux de refroidissement (4) et à proximité du bobinage électrique (3). 17. Machine électrique tournante (5) selon la revendication précédente, dans lequel, pour chaque canal de refroidissement (4) d'au moins un des ensembles magnétiques (ro), les perturbateurs d'écoulement (2) des tôles actives (1) du stator 25 (io) sont disposés radialement ou angulairement par rapport au bobinage électrique (3).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005022718A1 (fr) * 2003-09-01 2005-03-10 Newage International Limited Stator feuillete a ailettes de refroidissement
EP2251957A2 (fr) * 2009-05-13 2010-11-17 Robert Bosch GmbH Stator dans un moteur électrique
US20140252894A1 (en) * 2011-10-06 2014-09-11 Moteurs Leroy-Somer Rotor comprising interpolar regions with cooling channels

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005022718A1 (fr) * 2003-09-01 2005-03-10 Newage International Limited Stator feuillete a ailettes de refroidissement
EP2251957A2 (fr) * 2009-05-13 2010-11-17 Robert Bosch GmbH Stator dans un moteur électrique
US20140252894A1 (en) * 2011-10-06 2014-09-11 Moteurs Leroy-Somer Rotor comprising interpolar regions with cooling channels

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024089656A1 (fr) * 2022-10-27 2024-05-02 Flsmidth Maag Gear Sp. Z O.O. Agencement de refroidissement pour le refroidissement d'une machine synchrone électrique comprenant un enroulement à bobine unique à deux couches

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