FR3092446A1 - Electrical connector for rotating electrical machine of a motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Connecteur électrique pour machine électrique tournante d’un véhicule automobile Connecteur électrique (1) pour machine électrique tournante comprenant une première piste neutre (2) et une deuxième piste conductrice (3) destinées à alimenter des bobines électriques (8) permettant le fonctionnement de ladite machine électrique tournante, caractérisé en ce que la deuxième piste (3) comprend au moins une première partie et une deuxième partie au moins partiellement superposées axialement entre elles. La deuxième piste (3) est sectionnée en portions de dimensions axiales variables permettant cette superposition. Suivant l’invention une machine électrique tournante est caractérisée en ce qu’elle comprend un tel connecteur. Une chaine à traction hybride et une boite de vitesses sont caractérisées en ce qu’elles comprennent une machine électrique tournante équipée d’un tel connecteur. Figure pour l’abrégé : figure 1Electrical connector for a rotating electrical machine of a motor vehicle Electrical connector (1) for a rotating electrical machine comprising a first neutral track (2) and a second conductive track (3) intended to supply electrical coils (8) allowing the operation of said rotary electric machine, characterized in that the second track (3) comprises at least a first part and a second part at least partially superimposed axially with one another. The second track (3) is sectioned into portions of variable axial dimensions allowing this superposition. According to the invention, a rotating electrical machine is characterized in that it comprises such a connector. A hybrid traction chain and a gearbox are characterized in that they include a rotating electric machine equipped with such a connector. Figure for the abstract: figure 1
Description
La présente invention concerne un connecteur électrique pour machine électrique tournante, ainsi que d’une machine électrique tournante comprenant un tel connecteur, d’une boite de vitesses équipée d’une telle machine électrique tournante et d’une chaine de traction comprenant une telle boite de vitesses.The present invention relates to an electrical connector for a rotating electrical machine, as well as a rotating electrical machine comprising such a connector, a gearbox fitted with such a rotating electrical machine and a traction chain comprising such a gearbox. of speeds.
L’invention se rapporte au domaine des véhicules équipés d’un embrayage permettant de relier une machine électrique tournante à un moteur thermique. Ce système est notamment présent dans les véhicules hybrides, où la machine électrique tournante permet de mettre en mouvement le véhicule.The invention relates to the field of vehicles equipped with a clutch making it possible to connect a rotating electrical machine to a heat engine. This system is particularly present in hybrid vehicles, where the rotating electrical machine makes it possible to set the vehicle in motion.
Etat de la techniqueState of the art
Une machine électrique tournante est généralement équipée d’un rotor et d’un stator. Le stator peut être équipé de bobines alimentées électriquement pour générer un champ magnétique destiné à entraîner en rotation le rotor. Ce type de machine annulaire implique de monter électriquement les bobines en parallèle. Il est donc nécessaire, afin de les alimenter en énergie électrique, de les relier à un connecteur électrique disposé autour du stator. Ce connecteur nécessite autant de conducteurs qu’il existe de phases pour l’alimentation des bobines, auquel on ajoute un conducteur neutre. Par ailleurs, Si on veut équilibrer les phases, il est nécessaire de prolonger les conducteurs circonférentiellement ce qui amène à un nombre de conducteurs plus important radialement Cette augmentation de conducteurs impacte de manière importante l’encombrement du connecteur électrique, qui, à son tour, augmente l’encombrement de la machine électrique tournante.A rotating electrical machine is generally equipped with a rotor and a stator. The stator can be equipped with electrically powered coils to generate a magnetic field intended to drive the rotor in rotation. This type of annular machine involves electrically mounting the coils in parallel. It is therefore necessary, in order to supply them with electrical energy, to connect them to an electrical connector arranged around the stator. This connector requires as many conductors as there are phases for the supply of the coils, to which is added a neutral conductor. Furthermore, if we want to balance the phases, it is necessary to extend the conductors circumferentially, which leads to a greater number of conductors radially. This increase in conductors has a significant impact on the size of the electrical connector, which, in turn, increases the size of the rotating electrical machine.
La présente invention permet donc de résoudre ce problème d’encombrement.The present invention therefore makes it possible to solve this bulk problem.
L’invention se présente sous la forme d’un connecteur électrique pour machine électrique tournante d’un véhicule automobile, le connecteur électrique étant configuré pour connecter électriquement des bobines de la machine électrique tournante à une source d’alimentation électrique, le connecteur électrique comprenant au moins une première piste électrique et au moins une deuxième piste électrique, la deuxième piste électrique s’étendant circonférentiellement autour d’un axe de rotation de la machine électrique tournante, caractérisé en ce que la deuxième piste comprend au moins une première partie et une deuxième partie au moins partiellement superposées axialement entre elles.The invention is in the form of an electrical connector for a rotating electrical machine of a motor vehicle, the electrical connector being configured to electrically connect coils of the rotating electrical machine to an electrical power source, the electrical connector comprising at least a first electric track and at least a second electric track, the second electric track extending circumferentially around an axis of rotation of the rotary electric machine, characterized in that the second track comprises at least a first part and a second part at least partially superimposed axially between them.
La première piste électrique est destinée à être connectée à un ou plusieurs neutres électriques. La deuxième piste est destinée à être connectée à une même phase électrique. Ainsi, la première piste électrique et la deuxième piste électrique permettent l’alimentation en un courant électrique, notamment un courant alternatif, d’une pluralité de bobines électriques du stator reliées électriquement à la première piste électrique et à la deuxième piste électrique. La première partie et la deuxième partie de la deuxième piste sont au même potentiel électrique mais ne sont pas directement reliées électriquement entre elles à l’intérieur du connecteur électrique selon l’invention. Le seul contact électrique entre ces deux parties est la source d'alimentation de la deuxième piste disposée à l’extérieur du connecteur électrique objet de l’invention. La superposition axiale des deux parties d’une même piste permet de diminuer l’encombrement radial du connecteur électrique.The first electrical track is intended to be connected to one or more electrical neutrals. The second track is intended to be connected to the same electrical phase. Thus, the first electric track and the second electric track allow the supply with an electric current, in particular an alternating current, of a plurality of electric coils of the stator electrically connected to the first electric track and to the second electric track. The first part and the second part of the second track are at the same electrical potential but are not directly electrically connected to each other inside the electrical connector according to the invention. The only electrical contact between these two parts is the power source of the second track disposed outside the electrical connector object of the invention. The axial superposition of the two parts of the same track makes it possible to reduce the radial size of the electrical connector.
La première partie et la deuxième partie d’une même piste sont deux cerclages distincts et électriquement conducteurs.The first part and the second part of the same track are two separate and electrically conductive strappings.
La première partie et la deuxième partie de la deuxième piste comprennent chacune au moins une première portion, une deuxième portion et une troisième portion, au moins une portion de la première partie étant superposée axialement à une portion de la deuxième partie.The first part and the second part of the second track each comprise at least a first portion, a second portion and a third portion, at least a portion of the first part being superimposed axially on a portion of the second part.
La deuxième portion de la première partie est superposée axialement à la troisième portion de la deuxième partie et la deuxième portion de la deuxième partie est superposée axialement à la troisième portion de la première partie. Ainsi, lorsque le connecteur électrique est mis en œuvre dans une machine électrique tournante, les bobines électriques du stator sont reliées électriquement à la première piste électrique, formant un neutre électrique, et à une portion de la première partie ou de la deuxième partie de la deuxième piste électrique. Cette configuration permet ainsi de favoriser l’équilibrage magnétique de la machine électrique tournante, tout en réduisant l’encombrement du connecteur électrique.The second portion of the first part is superimposed axially on the third portion of the second part and the second portion of the second part is superimposed axially on the third portion of the first part. Thus, when the electrical connector is implemented in a rotating electrical machine, the electrical coils of the stator are electrically connected to the first electrical track, forming an electrical neutral, and to a portion of the first part or of the second part of the second electric track. This configuration thus makes it possible to promote the magnetic balancing of the rotating electrical machine, while reducing the size of the electrical connector.
La première portion et la troisième portion de la première partie et/ou de la deuxième partie sont destinées à être connectées électriquement à une bobine électrique, tandis que la deuxième portion est dépourvue de connexion électrique avec une bobine électrique.The first portion and the third portion of the first part and/or of the second part are intended to be electrically connected to an electric coil, while the second portion has no electrical connection with an electric coil.
Autrement dit, aucune bobine électrique 8 de la figure 2 n’est connectée électriquement à la deuxième portion intercalée circonférentiellement entre la première portion et la troisième portion, du fait de la superposition axiale de la première partie et de la deuxième partie de la deuxième piste.In other words, no electric coil 8 of FIG. 2 is electrically connected to the second portion interposed circumferentially between the first portion and the third portion, due to the axial superposition of the first part and the second part of the second track .
La première partie et/ou la deuxième partie de la deuxième piste s’étendent chacune circonférentiellement dans un secteur angulaire compris entre 240 et 270°.The first part and/or the second part of the second track each extend circumferentially in an angular sector comprised between 240 and 270°.
Pour une machine électrique tournante à quatre cadrans, chaque partie de la deuxième piste est agencée en fonction de la circonférence totale de la machine électrique tournante, soit 360°, divisée par le nombre de cadrans, soit quatre, multiplié par le nombre de secteurs angulaires de 90° par parties, soit trois. Chaque partie s’étend donc circonférentiellement dans un secteur angulaire sensiblement égal à 270°.For a rotating electric machine with four dials, each part of the second track is arranged according to the total circumference of the rotating electric machine, i.e. 360°, divided by the number of dials, i.e. four, multiplied by the number of angular sectors 90° in parts, i.e. three. Each part therefore extends circumferentially in an angular sector substantially equal to 270°.
La deuxième piste dans sa globalité couvre ainsi la totalité de la circonférence du stator et alimente donc l’intégralité des bobines électriques d’une même phase.The second track as a whole thus covers the entire circumference of the stator and therefore supplies all the electric coils of the same phase.
La première portion, la deuxième portion et la troisième portion ont leur propre dimension axiale.The first portion, the second portion and the third portion have their own axial dimension.
Une dimension axiale de la deuxième portion et/ou de la troisième portion de la première partie et/ou de la deuxième partie est inférieure à une dimension axiale de la première portion de la première partie, respectivement de la deuxième partie.An axial dimension of the second portion and/or of the third portion of the first part and/or of the second part is less than an axial dimension of the first portion of the first part, respectively of the second part.
Les portions sont agencées circonférentiellement les unes par rapport aux autres. Plus particulièrement, les parties de la deuxième piste sont décalées angulairement d’une portion angulaire identique, dans l’exemple d’un angle de 90 degrés. La première partie de la deuxième piste est partiellement superposée axialement à la deuxième partie de la deuxième piste.The portions are arranged circumferentially relative to each other. More particularly, the parts of the second track are angularly offset by an identical angular portion, in the example by an angle of 90 degrees. The first part of the second track is partially superimposed axially on the second part of the second track.
Les portions s’étendent dans des plans perpendiculaires à l’axe de rotation de la machine électrique tournante, ces plans étant distincts. En effet, à la transition entre la première portion et la deuxième portion, la dimension axiale de la deuxième piste diminue. Cela entraîne un décalage de la face avant de la première portion à la deuxième portion tandis que la face arrière de la première portion et de la deuxième portion demeure inchangée.The portions extend in planes perpendicular to the axis of rotation of the rotating electrical machine, these planes being distinct. Indeed, at the transition between the first portion and the second portion, the axial dimension of the second track decreases. This results in a shift of the front face from the first portion to the second portion while the rear face of the first portion and of the second portion remains unchanged.
A la transition entre la deuxième portion et la troisième portion, la deuxième piste change de plan axial à la troisième portion tout en maintenant une dimension axiale sensiblement identique à celle de la deuxième portion. Ainsi, la face avant de la troisième portion se retrouve dans le même plan que la face avant de la première portion, tandis que la face arrière de la troisième portion se retrouve dans le même plan que la face avant de la deuxième portion.At the transition between the second portion and the third portion, the second track changes axial plane at the third portion while maintaining an axial dimension substantially identical to that of the second portion. Thus, the front face of the third portion is found in the same plane as the front face of the first portion, while the rear face of the third portion is found in the same plane as the front face of the second portion.
Le connecteur électrique comprend plusieurs deuxièmes pistes, et dans l’exemple, six pistes correspondant à deux systèmes triphasés.The electrical connector comprises several second tracks, and in the example, six tracks corresponding to two three-phase systems.
Cette configuration permet ainsi l’utilisation d’un courant multiphasé, dans l’exemple double triphasé, le courant électrique parcourant ainsi trois phases électriques distinctes d’un système triphasé. Les deuxièmes pistes sont agencées radialement les unes par rapport aux autres. De manière alternative, tout autre nombre de deuxièmes pistes est envisageable.This configuration thus allows the use of a multi-phase current, in the double three-phase example, the electric current thus traversing three distinct electric phases of a three-phase system. The second tracks are arranged radially relative to each other. Alternatively, any other number of second tracks is possible.
Le connecteur électrique est configuré pour que les deux parties de la deuxième piste soient configurées pour être portées au même potentiel électrique.The electrical connector is configured so that the two parts of the second track are configured to be brought to the same electrical potential.
L'alimentation en énergie électrique de chaque partie est différente que dans le cas où la piste aurait été en une seule partie.The electrical power supply of each part is different than if the track would have been in a single part.
La première piste comprend quant à elle des sections distinctes de neutre, portées au potentiel électrique neutre, soit quatre sections distinctes dans l’exemple.The first track comprises separate neutral sections, brought to the neutral electrical potential, i.e. four separate sections in the example.
Les sections sont agencées circonférentiellement les unes par rapport aux autres. De manière avantageuse, les sections de la première piste s’inscrivent dans un même diamètre. Cette configuration permet de diminuer l’échauffement de la première piste, notamment du fait de l’effet Joule, lorsqu’un courant électrique est appliqué au connecteur électrique.The sections are arranged circumferentially relative to each other. Advantageously, the sections of the first track are part of the same diameter. This configuration makes it possible to reduce the heating of the first track, in particular due to the Joule effect, when an electric current is applied to the electrical connector.
Le connecteur électrique comprend un boîtier logeant la première piste et les deuxièmes pistes.The electrical connector includes a housing housing the first track and the second tracks.
Le boitier est en matière électriquement isolante, par exemple un matériau synthétique comme des polymères, assurant ainsi l’isolation électrique des différents composants du connecteur électrique.The case is made of electrically insulating material, for example a synthetic material such as polymers, thus ensuring the electrical insulation of the various components of the electrical connector.
Suivant l’invention, une machine électrique tournante comprenant un tel connecteur électrique comprend également un rotor et un stator, le stator comprenant une pluralité de bobines électriques reliées à une ou plusieurs sources d’alimentation électrique par le connecteur électrique.According to the invention, a rotating electrical machine comprising such an electrical connector also comprises a rotor and a stator, the stator comprising a plurality of electrical coils connected to one or more electrical power sources by the electrical connector.
Le rotor est situé radialement à l’intérieur du stator. Cette configuration permet de faciliter l’agencement des connexions électriques entre la pluralité de bobines électriques du stator et le connecteur électrique. La machine électrique tournante est destinée à être intégrée à un véhicule automobile, voiture ou poids-lourd. De manière avantageuse, la machine électrique tournante est destinée à être intégrée à une cloche d’embrayage d’une boite de vitesses du véhicule automobile.The rotor is located radially inside the stator. This configuration facilitates the arrangement of the electrical connections between the plurality of electrical coils of the stator and the electrical connector. The rotating electrical machine is intended to be integrated into a motor vehicle, car or heavy goods vehicle. Advantageously, the rotating electrical machine is intended to be integrated into a clutch housing of a gearbox of the motor vehicle.
Une boite de vitesses d’un véhicule automobile selon l’invention comprend au moins un ensemble d’engrenages et une machine électrique tournante telle que décrite précédemment.A gearbox of a motor vehicle according to the invention comprises at least one set of gears and a rotary electrical machine as described above.
La boite de vitesses est destinée à être intégrée à une chaine de traction hybride.The gearbox is intended to be integrated into a hybrid traction chain.
La chaine de traction hybride selon l’invention comprend un moteur à combustion interne couplé à la machine électrique tournante par un module d’embrayage avantageusement situé dans la cloche d’embrayage de la boite de vitesses. L’embrayage peut se situer avant ou après la machine électrique tournante.The hybrid traction chain according to the invention comprises an internal combustion engine coupled to the rotating electrical machine by a clutch module advantageously located in the clutch housing of the gearbox. The clutch can be located before or after the rotating electrical machine.
Ainsi, la machine électrique tournante peut assurer la propulsion du véhicule automobile, seule ou en combinaison avec le moteur à combustion interne. Elle permet également le démarrage du moteur à combustion interne et l’assiste lors de l'accélération du véhicule. La machine électrique tournante peut également remplir la fonction d’un alternateur. Une énergie peut également être récupérée lors du freinage du véhicule par la machine électrique tournante selon l’invention, la machine électrique tournante est alors un frein pour le véhicule.Thus, the rotating electrical machine can ensure the propulsion of the motor vehicle, alone or in combination with the internal combustion engine. It also allows the internal combustion engine to be started and assists it when accelerating the vehicle. The rotating electrical machine can also perform the function of an alternator. Energy can also be recovered during braking of the vehicle by the rotating electrical machine according to the invention, the rotating electrical machine is then a brake for the vehicle.
Présentation des figuresPresentation of figures
La figure 1 montre un stator 18 d’une machine électrique tournante 13, comprenant une pluralité de bobines 8. La machine électrique tournante 13 comprend un connecteur électrique 1 selon l’invention. Ce connecteur électrique 1 est de forme circulaire et s’étend autour d’un axe de rotation 17 de la machine électrique tournante 13. Ce connecteur électrique 1 comprend une première piste 2 et au moins une deuxième piste 3 de la figure 2. Dans le cas présent, le connecteur électrique 1 comprend deux fois trois parties de de deuxièmes pistes 3 réparties autour de l’axe de rotation 17.Figure 1 shows a stator 18 of a rotating electrical machine 13, comprising a plurality of coils 8. The rotating electrical machine 13 comprises an electrical connector 1 according to the invention. This electrical connector 1 is circular in shape and extends around an axis of rotation 17 of the rotary electrical machine 13. This electrical connector 1 comprises a first track 2 and at least a second track 3 of FIG. 2. In the present case, the electrical connector 1 comprises two times three parts of second tracks 3 distributed around the axis of rotation 17.
La première piste 2 est configurée pour être portée au potentiel neutre, et cette première piste 2 sera décrite plus en détail à la figure 3. Les deuxièmes pistes 3 sont configurées chacune pour être portées à un potentiel électrique différent. De manière avantageuse, la première piste 2 et/ou les deuxièmes pistes 3 sont réalisées dans un matériau électriquement conducteur, par exemple en cuivre. Les pistes sont des bandes rigides, autoporteuses.The first track 2 is configured to be brought to neutral potential, and this first track 2 will be described in more detail in FIG. 3. The second tracks 3 are each configured to be brought to a different electrical potential. Advantageously, the first track 2 and/or the second tracks 3 are made of an electrically conductive material, for example copper. The tracks are rigid, self-supporting strips.
La première piste 2 est située radialement à l’intérieur des deuxièmes pistes 3. Chaque deuxième piste est divisée en deux parties référencées 3a et 3b tel que cela est visible sur la figure 2. Une première partie 3a de la deuxième piste 3 entoure l’axe de rotation 17 sur un secteur angulaire compris entre 240 et 270°, selon un sens horaire. La deuxième partie 3b de la deuxième piste 3 entoure l’axe de rotation 17 sur un secteur angulaire compris entre 240 et 270° selon un sens anti-horaire. De manière alternative, tout autre nombre de deuxième piste est envisageable. Les deuxièmes pistes 3 sont agencées radialement les unes par rapport aux autres. On comprend ici que chaque deuxième piste présente un diamètre qui augmente de la piste située radialement la plus à l’intérieur vers la piste située radialement le plus à l’extérieur. Chaque partie de la deuxième piste 3 est de taille identique et alimente le même nombre de bobines électriques 8.The first track 2 is located radially inside the second tracks 3. Each second track is divided into two parts referenced 3a and 3b as shown in Figure 2. A first part 3a of the second track 3 surrounds the axis of rotation 17 on an angular sector between 240 and 270°, in a clockwise direction. The second part 3b of the second track 3 surrounds the axis of rotation 17 on an angular sector comprised between 240 and 270° in an anti-clockwise direction. Alternatively, any other number of second track is possible. The second tracks 3 are arranged radially relative to each other. It is understood here that each second track has a diameter which increases from the track located radially the innermost to the track located radially the outermost. Each part of the second track 3 is of identical size and feeds the same number of electrical coils 8.
Chacune des deuxièmes pistes est alimentée électriquement par une source d’alimentation 4. Cette configuration permet par exemple l’utilisation d’un courant triphasé, le courant électrique comprenant ainsi trois phases électriques distinctes.Each of the second tracks is electrically powered by a power source 4. This configuration allows for example the use of a three-phase current, the electrical current thus comprising three distinct electrical phases.
La première piste 2 et la deuxième piste 3 sont toutes deux logées dans un boitier 9 qui permet d’assurer le maintien du connecteur électrique. Le boitier 9 est en matière électriquement isolante, par exemple un matériau synthétique, assurant ainsi l’isolation électrique des différents composants du connecteur électrique 1.The first track 2 and the second track 3 are both housed in a box 9 which ensures the maintenance of the electrical connector. The box 9 is made of electrically insulating material, for example a synthetic material, thus ensuring the electrical insulation of the various components of the electrical connector 1.
Des liaisons électriques 7 émergent d’une face axiale du connecteur électrique 1 et redescendent en direction du stator en longeant la paroi interne du boitier 9 pour venir descendre à la bobine électrique 8 concernée.Electrical connections 7 emerge from an axial face of the electrical connector 1 and descend in the direction of the stator along the internal wall of the box 9 to come down to the electrical coil 8 concerned.
Le connecteur électrique 1 comprend une partie de raccordement 19 située en périphérie externe du boitier. La partie de raccordement 19 est un intermédiaire permettant l’alimentation en énergie électrique du connecteur électrique 1 par la source d’alimentation 4.The electrical connector 1 comprises a connection part 19 located on the outer periphery of the box. The connection part 19 is an intermediary allowing the electrical power supply of the electrical connector 1 by the power source 4.
La figure 2 permet de mieux comprendre comment les bobines 8 sont alimentées en énergie électrique. En effet, les bobines électriques 8 sont montées en étoile. L’énergie électrique provenant de la source d’alimentation 4 va dans un premier temps circuler par les deuxièmes pistes 3, puis va alimenter les bobines 8 par l’intermédiaire des liaisons électriques 7. L’énergie électrique va ensuite circuler dans la première piste 2, alimenter une autre bobine reliée électriquement à la même section de la première piste 2 et enfin vers la source d’alimentation 4 par le biais d’une deuxième piste 3. Le potentiel électrique entre les deux parties d’une même piste est identique. De manière avantageuse, l'alimentation en énergie électrique de chaque partie est distribuée différemment que dans le cas où la piste aurait été en une seule partie.Figure 2 provides a better understanding of how the coils 8 are supplied with electrical energy. Indeed, the electric coils 8 are mounted in a star. The electrical energy coming from the power source 4 will initially circulate through the second tracks 3, then will supply the coils 8 via the electrical connections 7. The electrical energy will then circulate in the first track 2, feed another coil electrically connected to the same section of the first track 2 and finally to the power source 4 through a second track 3. The electric potential between the two parts of the same track is identical . Advantageously, the electrical power supply of each part is distributed differently than if the track would have been in a single part.
Pour des raisons de compréhension de la figure 2, les parties d’une même piste ont été représentées radialement séparées l’une de l’autre mais l’invention vise la superposition axiale de ces parties.For reasons of understanding FIG. 2, the parts of the same track have been shown radially separated from each other, but the invention aims at the axial superposition of these parts.
Chaque partie d’une deuxième piste 3 comprend une première portion 10, une deuxième portion 11 et une troisième portion 12. Chacune portion s’étend sur un secteur angulaire sensiblement égal à 90°. La première portion, la deuxième portion et la troisième portion s’étendent dans le prolongement circonférentiel l’une de l’autre. La première portion 10 et troisième portion 12 sont représentées en traits pleins, tandis que la deuxième portion 11 est représentée en pointillées, illustrant ainsi la superposition axiale de la première partie 3a et de la deuxième partie 3b d’une même deuxième piste 3.Each part of a second track 3 comprises a first portion 10, a second portion 11 and a third portion 12. Each portion extends over an angular sector substantially equal to 90°. The first portion, the second portion and the third portion extend in the circumferential extension of one another. The first portion 10 and third portion 12 are shown in solid lines, while the second portion 11 is shown in dotted lines, thus illustrating the axial superposition of the first part 3a and the second part 3b of the same second track 3.
Chaque première portion 10 et troisième portion 12 de la deuxième piste 3 possède des terminaisons 6 destinées à se connecter électriquement à la liaison électrique 7, en vue d’alimenter les bobines électriques 8. Les terminaisons 6 sont également visibles sur les figures 4 à 8.Each first portion 10 and third portion 12 of the second track 3 has terminations 6 intended to be electrically connected to the electrical connection 7, in order to supply the electrical coils 8. The terminations 6 are also visible in FIGS. 4 to 8 .
La figure 3 est une représentation de la première piste 2. Elle comprend quatre sections distinctes référencées 2a, 2b, 2c, 2d et correspond au neutre électrique d’une machine conçue en quatre sections. Les sections 2a à 2d sont agencées circonférentiellement autour de l’axe de rotation 17 de la machine électrique tournante. De manière avantageuse, les sections 2a à 2d de la première piste 2 s’inscrivent dans un même diamètre. Chacune des sections 2a à 2d s’étend sur un secteur angulaire sensiblement égal à 90° et ces sections sont disposées circonférentiellement les unes dans le prolongement de l’autre. De manière avantageuse, chaque section de la première piste électrique 2 est en regard radialement d’une portion de la première partie 3a et/ou de la deuxième partie 3b de la deuxième piste électrique 3. Des terminaisons 6 destinées à loger les liaisons électriques 7 vers les bobines électriques 8 sont présentes de manière régulière sur toutes les sections 2a à 2d de la première piste 2.Figure 3 is a representation of the first track 2. It comprises four separate sections referenced 2a, 2b, 2c, 2d and corresponds to the electrical neutral of a machine designed in four sections. Sections 2a to 2d are arranged circumferentially around the axis of rotation 17 of the rotary electrical machine. Advantageously, the sections 2a to 2d of the first track 2 are part of the same diameter. Each of the sections 2a to 2d extends over an angular sector substantially equal to 90° and these sections are arranged circumferentially one in the extension of the other. Advantageously, each section of the first electrical track 2 faces radially from a portion of the first part 3a and/or the second part 3b of the second electrical track 3. Terminations 6 intended to house the electrical connections 7 towards the electric coils 8 are present regularly on all the sections 2a to 2d of the first track 2.
La figure 4 est une représentation de la première partie 3a de la deuxième piste 3. La partie 3a s’étend circonférentiellement sensiblement sur un secteur angulaire compris entre 240 et 270°. De manière avantageuse, chaque portion 10 à 12 de la partie 3a s’étend sur un angle environ égal à 90°. Ainsi, la troisième portion 12 de la partie 3a est située diamétralement à l’opposé de la première portion 10 d’une même partie par rapport à l’axe de rotation 17, la deuxième portion 11 étant intercalée circonférentiellement entre la première portion 10 et la troisième portion 12.FIG. 4 is a representation of the first part 3a of the second track 3. The part 3a extends circumferentially substantially over an angular sector comprised between 240 and 270°. Advantageously, each portion 10 to 12 of part 3a extends over an angle approximately equal to 90°. Thus, the third portion 12 of the part 3a is located diametrically opposite the first portion 10 of the same part with respect to the axis of rotation 17, the second portion 11 being interposed circumferentially between the first portion 10 and the third portion 12.
Plusieurs deuxièmes pistes 3 s’étendent de la partie de raccordement 19 jusqu’à une extrémité libre 20 dans un sens horaire, chacune des deuxièmes pistes étant de longueur différente selon un secteur angulaire compris entre 240 et 270°. Au niveau de la partie de raccordement, les deuxièmes pistes présentent une portion en U sur lequel les moyens de la source d’alimentation 4 sont connectés.Several second tracks 3 extend from the connection part 19 to a free end 20 in a clockwise direction, each of the second tracks being of different length according to an angular sector comprised between 240 and 270°. At the connection part, the second tracks have a U-shaped portion to which the means of the power source 4 are connected.
On note que quelle que soit la partie de la deuxième piste 3, les terminaisons 6 ne sont présentes que sur la première portion 10 et sur la troisième portion 12 qui sont destinées à être connectées électriquement à des bobines électriques 8.It is noted that whatever the part of the second track 3, the terminations 6 are present only on the first portion 10 and on the third portion 12 which are intended to be electrically connected to electric coils 8.
La figure 5 est une représentation de la deuxième partie 3b de la deuxième piste 3. Les caractéristiques de la deuxième partie 3b de la deuxième piste 3 sont identiques à plusieurs exceptions près. Les deuxièmes pistes s’étendent de la partie de raccordement 19 jusqu’à une extrémité libre 20 dans un sens antihoraire et présentent une portion en L sur leur portion au niveau de la partie de raccordement 19.FIG. 5 is a representation of the second part 3b of the second track 3. The characteristics of the second part 3b of the second track 3 are identical with several exceptions. The second tracks extend from the connection part 19 to a free end 20 in a counterclockwise direction and have an L-shaped portion on their portion at the level of the connection part 19.
Sur la figure 4 et la figure 5, un épaulement 21 marque la transition entre la deuxième portion 11 et la troisième portion 12 de la première partie 3a et de la deuxième partie 3b de la deuxième piste 3. Il est plus ou moins diamétralement opposé aux portions en U et en L de la deuxième piste 3. Cet épaulement 21 permet une réorganisation radiale entre la première partie 3a et la deuxième partie 3b de la deuxième piste 3 pour permettre la superposition radiale entre les deuxièmes pistes 3.In FIG. 4 and FIG. 5, a shoulder 21 marks the transition between the second portion 11 and the third portion 12 of the first part 3a and of the second part 3b of the second track 3. It is more or less diametrically opposed to the U-shaped and L-shaped portions of the second track 3. This shoulder 21 allows a radial reorganization between the first part 3a and the second part 3b of the second track 3 to allow radial superposition between the second tracks 3.
De manière avantageuse, la première partie 3a et la deuxième partie 3b de la deuxième piste 3 sont superposées axialement entre elles sur environ 180°. Ainsi, le connecteur électrique 1 est divisé en quatre cadrans dont deux cadrans sont formés par la première portion 10 et la troisième portion 12 de la première partie 3a de la deuxième piste électrique 3 et deux cadrans sont formés par la première portion 10 et la troisième portion 12 de la deuxième partie 3b de la deuxième piste électrique 3.Advantageously, the first part 3a and the second part 3b of the second track 3 are superimposed axially on each other over approximately 180°. Thus, the electrical connector 1 is divided into four dials, two dials of which are formed by the first portion 10 and the third portion 12 of the first part 3a of the second electrical track 3 and two dials are formed by the first portion 10 and the third portion 12 of the second part 3b of the second electrical track 3.
Les figures 6 à 8 illustrent plus en détail les dispositions des superpositions axiales et radiales des deux parties 3a et 3b de la deuxième piste 3.Figures 6 to 8 illustrate in more detail the arrangements of the axial and radial superimpositions of the two parts 3a and 3b of the second track 3.
La figure 6 représente la transition 22 entre la première portion 10 et la deuxième portion 11 de la première partie 3a de la deuxième piste 3, mais la disposition est identique pour la deuxième partie 3b de la deuxième piste 3. La transition 22 réside en une différence de dimension axiale de la première portion 10 comparé à la deuxième portion 11. La troisième portion 12 de la deuxième partie 3b de la deuxième piste 3 est également visible sur la figure 6 et illustre parfaitement la superposition axiale des parties 3a et 3b de la deuxième piste 3. De manière avantageuse, la dimension axiale de la deuxième portion 11 et/ou de la troisième portion 12 est sensiblement égale à la moitié de la dimension axiale de la première portion 10, à +/- 10%. Cela permet un équilibrage des résistances au sein de la deuxième piste 3. Cela permet également de générer une homogénéisation de la température au sein de la piste électrique. La figure 6 montre également la présence de deux terminaisons 6 qui émergent axialement de la troisième portion 12, une dernière terminaison 6 étant ménagé sur une extrémité libre de la troisième portion 12.FIG. 6 represents the transition 22 between the first portion 10 and the second portion 11 of the first part 3a of the second track 3, but the arrangement is identical for the second part 3b of the second track 3. The transition 22 resides in a difference in axial dimension of the first portion 10 compared to the second portion 11. The third portion 12 of the second part 3b of the second track 3 is also visible in FIG. 6 and perfectly illustrates the axial superimposition of the parts 3a and 3b of the second track 3. Advantageously, the axial dimension of the second portion 11 and/or of the third portion 12 is substantially equal to half the axial dimension of the first portion 10, +/- 10%. This allows a balancing of the resistances within the second track 3. This also makes it possible to generate a homogenization of the temperature within the electric track. Figure 6 also shows the presence of two terminations 6 which emerge axially from the third portion 12, a final termination 6 being formed on a free end of the third portion 12.
La figure 7 représente l’épaulement 21 entre les deuxièmes portions 11 et troisièmes portions 12 des deux parties de la deuxième piste 3. Cette zone est diamétralement opposée au bloc de raccordement des deuxièmes pistes 3. La première partie 3a et la deuxième partie 3b inversent leur position axiale respective par le biais de l’épaulement 21 sous la forme d’une section coudée en S.FIG. 7 represents the shoulder 21 between the second portions 11 and third portions 12 of the two parts of the second track 3. This zone is diametrically opposite to the connecting block of the second tracks 3. The first part 3a and the second part 3b reverse their respective axial position through the shoulder 21 in the form of an S-bend section.
La figure 8 est une vue de dessus de la figure 7 représentent la superposition radiale de la première partie 3a et la deuxième partie 3b de la deuxième piste 3. La première partie 3a et la deuxième partie 3b de la deuxième piste 3 modifient légèrement leur position radiale avant d’inverser leur position axiale entre eux. La différence de position radiale entre la première partie 3a et la deuxième partie 3b de la deuxième piste 3 permet le changement de position axiale de celles-ci sans que ces deux parties ne se touchent. Par ailleurs, le changement de position radiale s’effectue selon une direction radiale dans un sens d’éloignement ou de rapprochement de l’axe de rotation 17 en fonction de la disposition dans l’espace de la première partie 3a et de la deuxième partie 3b de la deuxième piste 3. Ce décalage permet une libération d’espace afin que la première partie 3a et la deuxième partie 3b de la deuxième piste 3 situés plus vers l’intérieur de la deuxième piste 3 puisse également avoir de l’espace pour modifier leur position radiale avant d’inverser leur position axiale.Figure 8 is a top view of Figure 7 show the radial superposition of the first part 3a and the second part 3b of the second track 3. The first part 3a and the second part 3b of the second track 3 slightly modify their position radial before reversing their axial position between them. The difference in radial position between the first part 3a and the second part 3b of the second track 3 allows their axial position to change without these two parts touching. Furthermore, the change in radial position takes place in a radial direction in a direction moving away from or approaching the axis of rotation 17 depending on the arrangement in space of the first part 3a and of the second part 3b of the second track 3. This offset frees up space so that the first part 3a and the second part 3b of the second track 3 located more towards the inside of the second track 3 can also have space for change their radial position before reversing their axial position.
Le connecteur électrique 1 permet donc l’alimentation des bobines électriques 8 situées dans le stator de la machine électrique tournante 13. Cette dernière est indispensable dans le fonctionnement de la chaine à traction hybride 15 qui lui est associée. L’ensemble du système est schématiquement présenté à la figure 9. La machine électrique tournante 13 comprend donc le connecteur électrique 1 objet de l’invention, mais également un stator 18 et un rotor mobile 23 en rotation autour de l’axe de rotation 17. Chaque bobine électrique 8 est reliée électriquement à la première piste électrique 2 et à une portion d’une partie de la deuxième piste électrique 3. De manière avantageuse, le connecteur électrique 1 et le stator 18 sont axialement en regard l’un de l’autre.The electrical connector 1 therefore enables the supply of the electrical coils 8 located in the stator of the rotating electrical machine 13. The latter is essential in the operation of the hybrid traction chain 15 which is associated with it. The entire system is shown schematically in Figure 9. The rotating electrical machine 13 therefore comprises the electrical connector 1 object of the invention, but also a stator 18 and a movable rotor 23 in rotation around the axis of rotation 17 Each electric coil 8 is electrically connected to the first electric track 2 and to a portion of a part of the second electric track 3. Advantageously, the electric connector 1 and the stator 18 are axially opposite one another. 'other.
Le rotor 23 est situé radialement à l’intérieur du stator 18. Le champ magnétique créé par le stator 18 entraine la mise en rotation du rotor 23. La machine électrique tournante 13 est destinée à être intégrée à une boite de vitesses 14, elle-même intégrée à une chaine de traction hybride 15 d’un véhicule automobile, tel qu’une voiture ou un poids lourd.The rotor 23 is located radially inside the stator 18. The magnetic field created by the stator 18 causes the rotation of the rotor 23. The rotating electrical machine 13 is intended to be integrated into a gearbox 14, itself even integrated into a hybrid traction chain 15 of a motor vehicle, such as a car or a heavy goods vehicle.
La figure 9 représente la machine électrique tournante 13 est liée à la chaine de traction hybride 15, et elle est logée dans une cloche 26 d’une boite de vitesses 14 qui comprend également un ensemble d’engrenages 16 permettant son fonctionnement. La boite de vitesses 14 est destinée à être intégrée à la chaine de traction hybride 15 dans le but de mettre en mouvement un véhicule hybride.Figure 9 shows the rotating electric machine 13 is linked to the hybrid traction chain 15, and it is housed in a bell 26 of a gearbox 14 which also includes a set of gears 16 allowing its operation. The gearbox 14 is intended to be integrated into the hybrid traction chain 15 in order to set a hybrid vehicle in motion.
La machine électrique tournante 13 comprend le stator 18 et le rotor 23, ce dernier entourant un module d’embrayage 25 installé dans la cloche 26.The rotating electrical machine 13 comprises the stator 18 and the rotor 23, the latter surrounding a clutch module 25 installed in the bell 26.
La chaine de traction hybride 15 comprend un moteur à combustion interne 24 couplé à la machine électrique tournante 13 par un module d’embrayage 25. Ainsi, la machine électrique tournante 13 peut assurer la propulsion du véhicule automobile, seule ou en combinaison avec le moteur à combustion interne 24. Elle permet également le démarrage du moteur à combustion interne 24 et l’assiste lors de l'accélération du véhicule. La machine électrique tournante 13 peut également remplir la fonction d’un alternateur ou d’un frein. Une énergie électrique peut également être récupérée lors du freinage du véhicule par la machine électrique tournante 13 selon l’invention.The hybrid traction chain 15 comprises an internal combustion engine 24 coupled to the rotary electric machine 13 by a clutch module 25. Thus, the rotary electric machine 13 can ensure the propulsion of the motor vehicle, alone or in combination with the motor internal combustion engine 24. It also allows the internal combustion engine 24 to be started and assists it when accelerating the vehicle. The rotating electrical machine 13 can also perform the function of an alternator or a brake. Electrical energy can also be recovered during braking of the vehicle by the rotating electrical machine 13 according to the invention.
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, les différentes caractéristiques, formes, variantes et modes de réalisation de l’invention peuvent être associés les uns avec les autres selon diverses combinaisons dans la mesure où ils ne sont pas incompatibles ou exclusifs les uns des autres. En particulier toutes les variantes et modes de réalisation décrits précédemment sont combinables entre eux.Of course, the invention is not limited to the examples which have just been described and many adjustments can be made to these examples without departing from the scope of the invention. In particular, the different characteristics, shapes, variants and embodiments of the invention may be associated with each other in various combinations insofar as they are not incompatible or exclusive of each other. In particular, all the variants and embodiments described above can be combined with each other.
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Citations (3)
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| EP1811634A1 (en) * | 2006-01-24 | 2007-07-25 | ALSTOM Technology Ltd | Connection arrangement for the stator winding of a turbo machine having two or more parallel circuits |
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| JP2013046498A (en) * | 2011-08-24 | 2013-03-04 | Sumitomo Wiring Syst Ltd | Concentrated power distribution member of motor |
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2019
- 2019-02-05 FR FR1901133A patent/FR3092446B1/en active Active
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