FR3098040A1 - WATER-COOLED ROTATING ELECTRIC MACHINE - Google Patents
WATER-COOLED ROTATING ELECTRIC MACHINE Download PDFInfo
- Publication number
- FR3098040A1 FR3098040A1 FR1906959A FR1906959A FR3098040A1 FR 3098040 A1 FR3098040 A1 FR 3098040A1 FR 1906959 A FR1906959 A FR 1906959A FR 1906959 A FR1906959 A FR 1906959A FR 3098040 A1 FR3098040 A1 FR 3098040A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- electrical machine
- rotating electrical
- electric machine
- machine according
- stator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
- H02K11/30—Structural association with control circuits or drive circuits
- H02K11/33—Drive circuits, e.g. power electronics
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
- H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
- H02K5/20—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with channels or ducts for flow of cooling medium
- H02K5/203—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with channels or ducts for flow of cooling medium specially adapted for liquids, e.g. cooling jackets
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
- H02K7/006—Structural association of a motor or generator with the drive train of a motor vehicle
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K1/00—Details of the magnetic circuit
- H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
- H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
- H02K1/27—Rotor cores with permanent magnets
- H02K1/2706—Inner rotors
- H02K1/272—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
- H02K1/274—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
- H02K1/2753—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets the rotor consisting of magnets or groups of magnets arranged with alternating polarity
- H02K1/276—Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM]
- H02K1/2766—Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM] having a flux concentration effect
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Motor Or Generator Cooling System (AREA)
Abstract
L’invention porte principalement sur une machine électrique tournante (10), notamment pour véhicule automobile, comportant: - un stator (11) comportant un corps de stator (30) et un bobinage (33) inséré dans des encoches du corps de stator (30), - un rotor (12) comportant un corps de rotor (21) et des pôles formés par des aimants permanents (22), caractérisée en ce que les aimants permanents (22) sont des aimants en terres rares, le bobinage (33) étant formé par des éléments conducteurs en forme d'épingles et en ce que ladite machine électrique tournante (10) comporte un circuit de refroidissement (17) par eau. Figure pour abrégé : Figure 4The invention relates mainly to a rotary electrical machine (10), in particular for a motor vehicle, comprising: - a stator (11) comprising a stator body (30) and a winding (33) inserted in notches of the stator body ( 30), - a rotor (12) comprising a rotor body (21) and poles formed by permanent magnets (22), characterized in that the permanent magnets (22) are rare earth magnets, the winding (33 ) being formed by conductive elements in the form of pins and in that said rotary electrical machine (10) comprises a water cooling circuit (17). Figure for abstract: Figure 4
Description
La présente invention porte sur une machine électrique tournante à refroidissement par eau. L'invention trouve une application particulièrement avantageuse, mais non exclusive, avec les machines électriques réversibles de forte puissance pouvant fonctionner en mode alternateur et en mode moteur.The present invention relates to a water-cooled rotating electric machine. The invention finds a particularly advantageous, but not exclusive, application with high-power reversible electric machines that can operate in alternator mode and in motor mode.
De façon connue en soi, les machines électriques tournantes comportent un stator et un rotor solidaire d'un arbre. Le rotor pourra être solidaire d'un arbre menant et/ou mené et pourra appartenir à une machine électrique tournante sous la forme d'un alternateur, d'un moteur électrique, ou d'une machine réversible pouvant fonctionner dans les deux modes.In a manner known per se, rotating electrical machines comprise a stator and a rotor secured to a shaft. The rotor may be integral with a driving and/or driven shaft and may belong to a rotating electric machine in the form of an alternator, an electric motor, or a reversible machine that can operate in both modes.
Le stator est monté dans un carter configuré pour porter à rotation l'arbre par exemple par l'intermédiaire de roulements. Le rotor comporte un corps formé par un empilage de feuilles de tôles maintenues sous forme de paquet au moyen d'un système de fixation adapté, tel que des rivets traversant axialement le corps du rotor de part en part. Le rotor comporte des pôles formés par exemple par des aimants permanents logés dans des cavités ménagées dans la masse magnétique du rotor, comme cela est décrit par exemple dans le document EP0803962. Alternativement, dans une architecture dite à pôles "saillants", les pôles sont formés par des bobines enroulées autour de bras du rotor. La machine peut être asynchrone et synchro-reluctante.The stator is mounted in a housing configured to rotate the shaft, for example via bearings. The rotor comprises a body formed by a stack of sheet metal sheets held in the form of a package by means of a suitable fastening system, such as rivets passing axially through the body of the rotor right through. The rotor comprises poles formed for example by permanent magnets housed in cavities formed in the magnetic mass of the rotor, as described for example in document EP0803962. Alternatively, in a so-called "salient" pole architecture, the poles are formed by coils wound around the arms of the rotor. The machine can be asynchronous and synchro-reluctant.
Par ailleurs, le stator comporte un corps constitué par un empilage de tôles minces formant une couronne, dont la face intérieure est pourvue d'encoches ouvertes vers l'intérieur pour recevoir des enroulements de phase. Ces enroulements de phases traversent les encoches du corps du stator et forment des chignons faisant saillie de part et d'autre du corps du stator. Les enroulements de phase sont obtenus par exemple à partir d'un fil continu recouvert d'émail. Ces enroulements sont des enroulements polyphasés connectés en étoile ou en triangle dont les sorties sont reliées à un pont de puissance redresseur de tension et de courant.Furthermore, the stator comprises a body consisting of a stack of thin laminations forming a crown, the inner face of which is provided with slots open inwards to receive phase windings. These phase windings pass through the notches of the body of the stator and form buns protruding from either side of the body of the stator. The phase windings are obtained for example from a continuous wire covered with enamel. These windings are polyphase windings connected in star or in triangle whose outputs are connected to a voltage and current rectifier power bridge.
Dans certains types de chaînes de traction de véhicule automobile, une machine électrique tournante réversible de forte puissance est accouplée à la boîte de vitesses du véhicule ou à un train du véhicule automobile. La machine électrique est alors apte à fonctionner dans un mode alternateur pour fournir notamment de l’énergie à la batterie et/ou au réseau de bord du véhicule, et dans un mode moteur, non seulement pour assurer le démarrage du moteur thermique, mais également pour participer à la traction du véhicule seule ou en combinaison avec le moteur thermique.In certain types of motor vehicle traction chains, a high-power reversible rotating electrical machine is coupled to the vehicle gearbox or to a train of the motor vehicle. The electric machine is then able to operate in an alternator mode in particular to supply energy to the battery and/or to the on-board network of the vehicle, and in a motor mode, not only to ensure the starting of the combustion engine, but also to participate in the traction of the vehicle alone or in combination with the internal combustion engine.
La demanderesse a développé une gamme de machines électriques synchrones de 48V comportant un rotor à aimants permanents réalisés en ferrite. Ces machines refroidies par eau ou par huile permettent de délivrer une puissance de 15kW. La présente invention vise à optimiser la configuration de la machine électrique afin d'obtenir un modèle compacte donc facilement implantable dans l'environnement du véhicule tout en pouvant délivrer une puissance augmentée par rapport aux configurations existantes.The applicant has developed a range of 48V synchronous electrical machines comprising a rotor with permanent magnets made of ferrite. These water- or oil-cooled machines can deliver a power of 15kW. The present invention aims to optimize the configuration of the electric machine in order to obtain a compact model that is therefore easily implantable in the environment of the vehicle while being able to deliver increased power compared to existing configurations.
A cet effet, l'invention propose une machine électrique tournante, notamment pour véhicule automobile, comportant:
- un stator comportant un corps de stator et un bobinage inséré dans des encoches du corps de stator,
- un rotor comportant un corps de rotor et des pôles formés par des aimants permanents,
caractérisée en ce que les aimants permanents sont des aimants en terres rares, le bobinage étant formé par des éléments conducteurs en forme d'épingles et en ce que ladite machine électrique tournante comporte un circuit de refroidissement par eau.To this end, the invention proposes a rotating electrical machine, in particular for a motor vehicle, comprising:
- a stator comprising a stator body and a winding inserted in notches of the stator body,
- a rotor comprising a rotor body and poles formed by permanent magnets,
characterized in that the permanent magnets are rare-earth magnets, the winding being formed by conductive elements in the form of pins and in that the said rotating electric machine comprises a water cooling circuit.
Selon une réalisation, la machine électrique tournante présente une puissance nominale de 25 kW.According to one embodiment, the rotating electrical machine has a nominal power of 25 kW.
Selon une réalisation, un pôle est formé par des aimants permanents implantés suivant une forme en V.According to one embodiment, a pole is formed by permanent magnets implanted in a V shape.
Selon une réalisation, les aimants permanents sont implantés en périphérie externe du rotor.According to one embodiment, the permanent magnets are located on the outer periphery of the rotor.
Selon une réalisation, le stator contient quatre conducteurs par encoche.According to one embodiment, the stator contains four conductors per slot.
Selon une réalisation, un nombre de paires de pôles est compris entre 4 et 8 et vaut de préférence 5.According to one embodiment, a number of pole pairs is between 4 and 8 and is preferably 5.
Selon une réalisation, un onduleur de puissance est disposé contre une face d'extrémité arrière de la machine électrique tournante.According to one embodiment, a power inverter is arranged against a rear end face of the rotating electrical machine.
Selon une réalisation, un onduleur de puissance est disposé sur un côté, notamment radial, de la machine électrique tournante.According to one embodiment, a power inverter is arranged on one side, in particular radial, of the rotating electrical machine.
Selon une réalisation, le circuit de refroidissement par eau comporte une chambre de refroidissement pour la circulation d'eau délimitée par une périphérie externe d'un palier avant et une périphérie interne d'un palier arrière.According to one embodiment, the water cooling circuit comprises a cooling chamber for the circulation of water delimited by an outer periphery of a front bearing and an inner periphery of a rear bearing.
Selon une réalisation, la chambre de refroidissement est fermée à ses extrémités axiales par deux joints de type torique.According to one embodiment, the cooling chamber is closed at its axial ends by two O-ring seals.
Selon une réalisation, la chambre de refroidissement est en communication avec une chambre de refroidissement d'un dissipateur thermique d'un onduleur.According to one embodiment, the cooling chamber is in communication with a cooling chamber of a heat sink of an inverter.
Selon une réalisation, les pôles présentent une forme arrondie de façon à obtenir un flux magnétique continu dans un entrefer s'étendant entre le rotor et le stator.According to one embodiment, the poles have a rounded shape so as to obtain a continuous magnetic flux in an air gap extending between the rotor and the stator.
Selon une réalisation, le rotor et/ou le stator présente une configuration vrillée suivant laquelle des tôles du corps de rotor et/ou des tôles du corps de stator sont décalées angulairement les unes par rapport aux autres suivant leur circonférence.According to one embodiment, the rotor and/or the stator has a twisted configuration in which the laminations of the rotor body and/or the laminations of the stator body are angularly offset relative to each other along their circumference.
Selon une réalisation, ladite machine électrique tournante présente une puissance transitoire mécanique en mode moteur pendant 30 secondes sous 36Volts minimum qui est de 16kW.According to one embodiment, said rotating electrical machine has a transient mechanical power in motor mode for 30 seconds under a minimum of 36 volts which is 16 kW.
Selon une réalisation, ladite machine électrique tournante présente une puissance transitoire mécanique en mode moteur pendant 30 secondes sous 48Volts minimum qui est de 21kW.According to one embodiment, said rotating electrical machine has a transient mechanical power in motor mode for 30 seconds under a minimum of 48 volts which is 21 kW.
Selon une réalisation, ladite machine électrique tournante présente une puissance transitoire mécanique en mode moteur pendant 30 secondes sous 52Volts minimum qui est de 26kW.According to one embodiment, said rotating electrical machine has a transient mechanical power in motor mode for 30 seconds under a minimum of 52 volts which is 26 kW.
L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l’examen des figures qui l’accompagnent. Ces figures ne sont données qu’à titre illustratif mais nullement limitatif de l’invention.The invention will be better understood on reading the following description and on examining the accompanying figures. These figures are given only by way of illustration but in no way limit the invention.
Les éléments identiques, similaires, ou analogues conservent la même référence d’une figure à l’autre.Identical, similar or analogous elements retain the same reference from one figure to another.
Dans la description qui suit, l'avant de la machine est situé du côté de la sortie de l'arbre engrenant avec un élément externe à la machine électrique tandis que l'arrière de la machine électrique est situé du côté opposé.In the following description, the front of the machine is located on the output side of the shaft meshing with an element external to the electric machine, while the rear of the electric machine is located on the opposite side.
Les figures 1 et 2 montrent une machine électrique 10 tournante comportant un stator 11 polyphasé entourant un rotor 12 d'axe X correspondant à l'axe de la machine électrique 10. Le rotor 12 est monté sur un arbre 13. Le stator 11 est porté par un palier avant 15 et un palier arrière 16 configurés pour porter à rotation l’arbre 13 via des roulements à billes 14. Le stator 11 de la machine entoure le rotor 12 avec présence d’un entrefer entre la périphérie interne du stator 11 et la périphérie externe du rotor 12. La machine électrique 10 comporte un circuit de refroidissement 17 par eau.Figures 1 and 2 show a rotating electric machine 10 comprising a polyphase stator 11 surrounding a rotor 12 of axis X corresponding to the axis of the electric machine 10. The rotor 12 is mounted on a shaft 13. The stator 11 is carried by a front bearing 15 and a rear bearing 16 configured to carry the shaft 13 in rotation via ball bearings 14. The stator 11 of the machine surrounds the rotor 12 with the presence of an air gap between the internal periphery of the stator 11 and the outer periphery of the rotor 12. The electric machine 10 comprises a cooling circuit 17 by water.
Plus précisément, comme on peut le voir sur la figure 4, le circuit de refroidissement par eau 17 comporte une chambre de refroidissement 17.1 délimitée par la périphérie externe du palier avant 15 et la périphérie interne du palier arrière 16. Cette chambre de refroidissement 17.1 est fermée à ses extrémités axiales par deux joints 24 de type torique. Cette chambre de refroidissement 17.1 est en communication avec une chambre de refroidissement 17.2 d'un dissipateur thermique d'un onduleur 38, tel que montré sur la figure 1.More specifically, as can be seen in Figure 4, the water cooling circuit 17 comprises a cooling chamber 17.1 delimited by the outer periphery of the front bearing 15 and the inner periphery of the rear bearing 16. This cooling chamber 17.1 is closed at its axial ends by two seals 24 of the O-ring type. This cooling chamber 17.1 is in communication with a cooling chamber 17.2 of a heat sink of an inverter 38, as shown in figure 1.
Le stator 11 est monté de préférence fretté à l'intérieur du palier avant 15 de manière à établir un contact intime entre la périphérie externe du corps de stator 30 et la périphérie interne du palier avant 15. Les paliers 15 et 16 pourront être réalisés en aluminium ou en acier. Le palier avant 15 pourra également comporter des oreilles de fixation 19 muni de trous pour le passage d'organes de fixation tels que des vis pour permettre la fixation du palier avant 15 sur le palier arrière 16.The stator 11 is preferably shrunk-mounted inside the front bearing 15 so as to establish intimate contact between the outer periphery of the stator body 30 and the inner periphery of the front bearing 15. The bearings 15 and 16 may be made of aluminum or steel. The front bearing 15 may also include fixing lugs 19 provided with holes for the passage of fixing members such as screws to allow the fixing of the front bearing 15 on the rear bearing 16.
L'assemblage de la machine électrique 10 est effectué de l'arrière vers l'avant. On peut ainsi mettre en œuvre un procédé de montage simplifié, standard, et automatisé.The assembly of the electric machine 10 is carried out from the back to the front. It is thus possible to implement a simplified, standard, and automated assembly method.
Le palier avant 15 est équipé d'un roulement avant 14 monté juste ou légèrement serré dans le palier 15. Une bague extérieure du roulement 14 est maintenue par une plaquette vissée sur le palier 15. Comme on peut le voir sur la figure 2, un capteur de vitesse 18, notamment un capteur à effet Hall, utilisé en combinaison avec une cible liée en rotation avec le rotor permet de mesurer les variations de champs pour en déduire la vitesse de rotation du rotor 12.The front bearing 15 is equipped with a front bearing 14 mounted just or slightly tight in the bearing 15. An outer ring of the bearing 14 is held by a plate screwed onto the bearing 15. As can be seen in Figure 2, a speed sensor 18, in particular a Hall effect sensor, used in combination with a target connected in rotation with the rotor makes it possible to measure the field variations to deduce the speed of rotation of the rotor 12.
Le rotor 12 est emmanché en force sur le roulement avant 14. L'arbre 13 est équipé de cannelures 20 droites, hélicoïdales ou lisses avec serrage pour réaliser l'accouplement avec une boîte de vitesses, ou un différentiel 27 d'un train 29 de véhicule automobile, tel que montré sur la figure 3. Dans une telle architecture, l'arbre 13 de la machine électrique 10 est parallèle au train 29 du véhicule automobile. En variante, l'arbre 13 de la machine électrique 10 pourra être disposé orthogonalement par rapport au train 29.The rotor 12 is press-fitted onto the front bearing 14. The shaft 13 is fitted with straight, helical or smooth splines 20 with clamping to achieve coupling with a gearbox or a differential 27 of a train 29 of motor vehicle, as shown in Figure 3. In such an architecture, the shaft 13 of the electric machine 10 is parallel to the train 29 of the motor vehicle. As a variant, the shaft 13 of the electric machine 10 could be arranged orthogonally with respect to the train 29.
Plus précisément, comme on peut le voir sur la figure 7, le rotor 12 comporte un corps de rotor 21 sous la forme d’un paquet de tôles pour diminuer les courants de Foucault, ainsi que des pôles constitués par des aimants permanents 22 en terres rares disposés à l'intérieur de cavités 23 de forme correspondante.More specifically, as can be seen in Figure 7, the rotor 12 comprises a rotor body 21 in the form of a package of laminations to reduce eddy currents, as well as poles constituted by permanent magnets 22 in earths rare arranged inside cavities 23 of corresponding shape.
Un pôle est formé par des aimants 22 en terres rares implantés suivant une forme en V en périphérie externe du rotor 12. Le nombre de paires de pôles est compris entre 4 et 8, et vaut de préférence 5.A pole is formed by rare-earth magnets 22 implanted in a V-shape on the outer periphery of the rotor 12. The number of pairs of poles is between 4 and 8, and is preferably 5.
Le rotor 12 est maintenu par des tirants 25 en un même nombre que le nombre de pôles du rotor 12. Ces tirants 25 traversent deux pièces d'équilibrages 26 ainsi que l'ensemble des tôles magnétiques du corps de rotor 21.The rotor 12 is held by tie rods 25 in the same number as the number of poles of the rotor 12. These tie rods 25 pass through two balancing parts 26 as well as all the magnetic laminations of the rotor body 21.
Des organes de maintien 28, tels que des ressorts ou des languettes ou tout autre moyen équivalent, sont disposés de façon à maintenir en position les aimants permanents 22 à l'intérieur des cavités 23.Holding members 28, such as springs or tabs or any other equivalent means, are arranged so as to hold the permanent magnets 22 in position inside the cavities 23.
La forme des pôles du rotor 12 est définie de façon à obtenir un flux magnétique continu dans l'entrefer. Les pôles présentent avantageusement une forme arrondie avec un rayon minimum de 5 degrés. Cela permet de réduire les forces magnétiques dans l'entrefer ainsi que les bruits.The shape of the poles of the rotor 12 is defined so as to obtain a continuous magnetic flux in the air gap. The poles advantageously have a rounded shape with a minimum radius of 5 degrees. This reduces magnetic forces in the air gap as well as noise.
La configuration des pôles permet d'avoir un effet de réluctance (Ld different de Lq) compris typiquement entre 5 et 10%, ce qui permet d'augmenter le couple nominal de la machine électrique 10 d'au moins 3%.The configuration of the poles makes it possible to have a reluctance effect (Ld different from Lq) typically comprised between 5 and 10%, which makes it possible to increase the nominal torque of the electric machine 10 by at least 3%.
Il sera possible de vriller le rotor 12, c’est-à-dire que des tôles du corps de rotor 21 pourront être décalées angulairement les unes par rapport aux autres suivant leur circonférence. Les tôles peuvent être par exemple décalées en formant quatre paquets de tôles, les tôles d’un même paquet étant alignées. Afin de réaliser ce décalage qui permet de décaler progressivement les pôles, on pourra utiliser des aimants permanents fractionnés 22. Les différents aimants 22 d'un même pôle pourront ainsi être décalés angulairement les uns par rapport aux autres pour renforcer l'effet continu des formes d'ondes des signaux dans l'entrefer (courants et tensions de phase). Chaque aimant d’un même pôle peut être associé à un paquet de tôles. Chaque pôle s’étend, par exemple, circonférentiellement sur 7 degrés.It will be possible to twist the rotor 12, that is to say that the plates of the rotor body 21 can be angularly offset relative to each other along their circumference. The sheets can for example be staggered by forming four packs of sheets, the sheets of the same pack being aligned. In order to achieve this shift, which makes it possible to gradually shift the poles, split permanent magnets 22 may be used. of signal waves in the air gap (phase currents and voltages). Each magnet of the same pole can be associated with a stack of laminations. Each pole extends, for example, circumferentially over 7 degrees.
Par ailleurs, comme cela est montré sur la figure 6, le stator 11 comporte un corps 30 en forme de paquet de tôles doté d'encoches 31, par exemple du type semi-fermées, équipées d'isolant d'encoches 32 pour le montage d'un bobinage 33. Le bobinage 33 comporte un ensemble d'enroulements de phase 34 réalisés à partir d'éléments conducteurs 35 en forme d'épingles reliées entre elles par exemple par soudage. Le stator 11 contient avantageusement quatre conducteurs par encoche 31, un conducteur correspondant à une branche d'une épingle de bobinage 33. Ces enroulements sont par exemple des enroulements triphasés connectés en étoile ou en triangle. Le stator 11 pourra également présenter une configuration vrillée suivant laquelle des tôles du corps de stator 30 sont décalées angulairement les unes par rapport aux autres suivant leur circonférence.Furthermore, as shown in Figure 6, the stator 11 comprises a body 30 in the form of a stack of laminations provided with notches 31, for example of the semi-closed type, equipped with notch insulation 32 for mounting of a winding 33. The winding 33 comprises a set of phase windings 34 made from conductive elements 35 in the form of pins connected together for example by welding. The stator 11 advantageously contains four conductors per slot 31, one conductor corresponding to a branch of a winding pin 33. These windings are, for example, three-phase windings connected in a star or in a triangle. The stator 11 may also have a twisted configuration in which the laminations of the stator body 30 are angularly offset relative to each other along their circumference.
Les sorties de phase 37 visibles sur la figure 2 sont reliées à un onduleur de puissance 38 comportant des composants électroniques, tels que des diodes ou des transistors par exemple de type MOSFET. Comme on peut le voir sur la figure 5, l'onduleur 38 pourra comporter un circuit de refroidissement 40 par eau ayant une entrée 41 et une sortie d'eau 42, de sorte que l'eau peut traverser l'onduleur 38. La sortie 42 est destinée à coopérer avec le connecteur 42.1 de la chambre 17.2 (cf. figures 1 et 2). Ce circuit de refroidissement 40 est ainsi compatible avec une machine électrique 10 également refroidie par eau afin de réduire les coûts de production. The phase outputs 37 visible in FIG. 2 are connected to a power inverter 38 comprising electronic components, such as diodes or transistors, for example of the MOSFET type. As can be seen in Figure 5, the inverter 38 may include a water cooling circuit 40 having an inlet 41 and a water outlet 42, so that water can pass through the inverter 38. The output 42 is intended to cooperate with the connector 42.1 of the chamber 17.2 (see Figures 1 and 2). This cooling circuit 40 is thus compatible with an electric machine 10 also cooled by water in order to reduce production costs .
Un interconnecteur 43 visible sur la figure 2 permet de regrouper les sorties de phases 37 de la machine électrique 10 suivant un secteur angulaire prédéfini. L'interconnecteur 43 est compatible pour des liaisons de phases en triangle ou en étoile. Dans le cas d'un système de type double triphasé en étoile, il y a deux points neutres indépendants. Il est envisageable de réaliser un interconnecteur 43 pour des machines multiphasées. L'arbre 13 de sortie de la machine est prévu du même côté que l'interconnecteur 43 de sortie des phases.An interconnector 43 visible in FIG. 2 makes it possible to group the phase outputs 37 of the electric machine 10 according to a predefined angular sector. Interconnector 43 is compatible for delta or star phase connections. In the case of a double three-phase star type system, there are two independent neutral points. It is possible to make an interconnector 43 for multiphase machines. The machine output shaft 13 is provided on the same side as the phase output interconnector 43.
Comme cela est illustré par les figures 2 et 3, l'onduleur 38 pourra également être disposé sur un côté radial de la machine électrique 10. L’onduleur est alors radialement au-dessus de la machine électrique. On réalise alors un coude entre les sorties de phases 37 axiales et des bornes de connexion de l'onduleur 38.As illustrated by Figures 2 and 3, the inverter 38 may also be arranged on a radial side of the electric machine 10. The inverter is then radially above the electric machine. A bend is then made between the axial phase outputs 37 and the connection terminals of the inverter 38.
En variante, l'onduleur 38 pourra être disposé contre une face d'extrémité arrière de la machine électrique 10, tel que montré sur la figure 4. Les connexions entre les sorties de phase et l'onduleur 38 pourront être axiales.As a variant, the inverter 38 could be arranged against a rear end face of the electric machine 10, as shown in FIG. 4. The connections between the phase outputs and the inverter 38 could be axial.
Les performances recherchées de la machine électrique 10 sont indiquées ci-après. La machine électrique 10 présente un couple de l'ordre de 82 Nm à faible vitesse.The desired performances of the electric machine 10 are indicated below. The electric machine 10 has a torque of the order of 82 Nm at low speed.
La machine électrique 10 présente une puissance transitoire mécanique en mode moteur pendant 30 secondes sous 36 Volts minimum qui est de 16 kW. La puissance en continue est de 14 kW en mode continu c'est-à-dire pour un fonctionnement en mode moteur pour une durée supérieure à 1 minute.The electric machine 10 has a transient mechanical power in motor mode for 30 seconds under a minimum of 36 volts which is 16 kW. The continuous power is 14 kW in continuous mode, that is to say for operation in motor mode for a period of more than 1 minute.
La machine électrique 10 présente une puissance transitoire mécanique en mode moteur pendant 30 secondes sous 48 Volts minimum qui est de 21 kW. La puissance en continue est de 18 kW en mode continu c'est-à-dire pour un fonctionnement en mode moteur pour une durée supérieure à 1 minute.The electric machine 10 has a mechanical transient power in motor mode for 30 seconds under a minimum of 48 volts which is 21 kW. The continuous power is 18 kW in continuous mode, that is to say for operation in motor mode for a period of more than 1 minute.
La machine électrique 10 présente une puissance transitoire mécanique en mode moteur pendant 30 secondes sous 52 Volts minimum qui est de 26 kW. La vitesse maximum est au minimum de 20000 tours/min en régime continu.The electric machine 10 has a transient mechanical power in motor mode for 30 seconds under a minimum of 52 volts which is 26 kW. The maximum speed is at least 20000 rpm in continuous mode.
Suivant un exemple de réalisation particulier, la machine électrique 10 est de type double triphasé avec une longueur axiale de fer dans le rotor 12 et le stator 11 de l'ordre de 66 mm, un diamètre de l'ordre de 161 mm et un poids de l'ordre de 15 kg. Par "de l'ordre de", on entend une variation de plus ou moins 10% autour de la valeur.According to a particular embodiment, the electric machine 10 is of the double three-phase type with an axial length of iron in the rotor 12 and the stator 11 of the order of 66 mm, a diameter of the order of 161 mm and a weight around 15 kg. By “around” is meant a variation of plus or minus 10% around the value.
Bien entendu, la description qui précède a été donnée à titre d'exemple uniquement et ne limite pas le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les différents éléments par tous autres équivalents.Of course, the foregoing description has been given by way of example only and does not limit the scope of the invention, which would not be departed from by replacing the various elements with any other equivalents.
Claims (10)
- un stator (11) comportant un corps de stator (30) et un bobinage (33) inséré dans des encoches (31) du corps de stator (30),
- un rotor (12) comportant un corps de rotor (21) et des pôles formés par des aimants permanents (22),
caractérisée en ce que les aimants permanents (22) sont des aimants en terres rares, le bobinage (33) étant formé par des éléments conducteurs (35) en forme d'épingles et en ce que ladite machine électrique tournante (10) comporte un circuit de refroidissement (17) par eau.Rotating electrical machine (10), in particular for a motor vehicle, comprising:
- a stator (11) comprising a stator body (30) and a winding (33) inserted into notches (31) of the stator body (30),
- a rotor (12) comprising a rotor body (21) and poles formed by permanent magnets (22),
characterized in that the permanent magnets (22) are rare earth magnets, the winding (33) being formed by conductive elements (35) in the form of pins and in that the said rotating electric machine (10) comprises a circuit cooling (17) by water.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR1906959A FR3098040A1 (en) | 2019-06-26 | 2019-06-26 | WATER-COOLED ROTATING ELECTRIC MACHINE |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR1906959A FR3098040A1 (en) | 2019-06-26 | 2019-06-26 | WATER-COOLED ROTATING ELECTRIC MACHINE |
FR1906959 | 2019-06-26 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FR3098040A1 true FR3098040A1 (en) | 2021-01-01 |
Family
ID=68987767
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FR1906959A Pending FR3098040A1 (en) | 2019-06-26 | 2019-06-26 | WATER-COOLED ROTATING ELECTRIC MACHINE |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
FR (1) | FR3098040A1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0803962A1 (en) | 1996-04-23 | 1997-10-29 | Bamo Elettroutensili S.r.l. | Polar package construction for permanent magnet rotors of alternators and the like |
FR3057118A1 (en) * | 2016-10-03 | 2018-04-06 | Valeo Equipements Electriques Moteur | ROTATING ELECTRIC MACHINE WITH INTEGRATED THERMAL DISSIPATOR |
WO2018177896A1 (en) * | 2017-03-29 | 2018-10-04 | Valeo Equipements Electriques Moteur | Rotating electrical machine with optimised arrangement |
-
2019
- 2019-06-26 FR FR1906959A patent/FR3098040A1/en active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0803962A1 (en) | 1996-04-23 | 1997-10-29 | Bamo Elettroutensili S.r.l. | Polar package construction for permanent magnet rotors of alternators and the like |
FR3057118A1 (en) * | 2016-10-03 | 2018-04-06 | Valeo Equipements Electriques Moteur | ROTATING ELECTRIC MACHINE WITH INTEGRATED THERMAL DISSIPATOR |
WO2018177896A1 (en) * | 2017-03-29 | 2018-10-04 | Valeo Equipements Electriques Moteur | Rotating electrical machine with optimised arrangement |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2018177896A1 (en) | Rotating electrical machine with optimised arrangement | |
EP3104501B1 (en) | Rotor for rotary electric machine | |
WO2017121930A1 (en) | Rotary electric machine with improved cooling | |
EP1661230A1 (en) | Polyphase electric turning machine such as an alternator or an alterno-starter, particularly for a motor vehicle | |
FR3051295B1 (en) | ROTATING ELECTRIC MACHINE WITH INCREASED POWER | |
WO2018193012A1 (en) | Rotating electrical machine with variable stator slot width | |
EP3382856A1 (en) | Rotary electrical machine with improved cooling | |
FR3098040A1 (en) | WATER-COOLED ROTATING ELECTRIC MACHINE | |
FR3098038A1 (en) | ROTATING ELECTRIC MACHINE WITH CO-AXIAL CONFIGURATION | |
EP3758198A1 (en) | Rotary electric motor provided with cooling fins | |
FR3098041A1 (en) | OIL COOLED ROTATING ELECTRIC MACHINE | |
EP4073909A1 (en) | End shield for a rotary electric machine | |
FR3036554A1 (en) | ROTATING ELECTRIC MACHINE | |
EP3850727B1 (en) | Rotating electrical machine provided with a bearing produced from two overmoulded parts | |
FR3098057A1 (en) | ROTATING ELECTRIC MACHINE EQUIPPED WITH A THERMAL CONDUCTION ELEMENT | |
EP3763018B1 (en) | Rotating electrical machine with fractional winding | |
FR3065338A1 (en) | ROTATING ELECTRIC MACHINE HAVING A DEVICE FOR MEASURING THE ANGULAR POSITION OF THE ROTOR WITH IMPROVED CONFIGURATION | |
FR3098055A1 (en) | ROTATING ELECTRIC MACHINE FITTED WITH COOLING FINS | |
FR3123519A1 (en) | ELECTRIC ROTATING MACHINE WITH CO-AXIAL CONFIGURATION | |
FR3088499A1 (en) | ROTATING ELECTRIC MACHINE PROVIDED WITH AN INSULATING MOUTH OF PHASE OUTPUTS | |
FR3088502A1 (en) | ROTATING ELECTRIC MACHINE WITH A PHASE OUTPUT GUIDING COMB | |
FR3052001A1 (en) | ROTATING ELECTRIC MACHINE WITH IMPROVED CONFIGURATION | |
WO2016156738A1 (en) | Rotating electrical machine comprising a clearance in order to facilitate the mounting of the machine in a gearbox | |
FR3098039A1 (en) | Rotor for electric machine and electric machine equipped with such a rotor | |
WO2017037389A1 (en) | Rotor for a rotary electric machine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 2 |
|
PLSC | Publication of the preliminary search report |
Effective date: 20210101 |
|
PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 3 |
|
PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 4 |
|
RX | Complete rejection |
Effective date: 20230914 |