FR3098057A1 - ROTATING ELECTRIC MACHINE EQUIPPED WITH A THERMAL CONDUCTION ELEMENT - Google Patents
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Abstract
L’invention porte sur une machine électrique tournante (10), notamment pour véhicule automobile, comportant: - un stator (11), - un rotor (12) monté sur un arbre (13), et - au moins un palier (14, 15) comportant des moyens de guidage (17) pour guider en rotation l'arbre (13), ladite machine électrique tournante (10) comportant en outre un élément de conduction thermique (27) présentant un coefficient de conduction thermique supérieur à celui de l'air, ledit élément de conduction thermique (27) étant disposé entre un chignon (25) du bobinage (24) et le palier (14, 15) de façon à favoriser une évacuation de calories du bobinage (24) vers le palier (14, 15) de la machine électrique tournante (10). Figure pour abrégé : Figure 1The invention relates to a rotary electrical machine (10), in particular for a motor vehicle, comprising: - a stator (11), - a rotor (12) mounted on a shaft (13), and - at least one bearing (14, 15) comprising guide means (17) for guiding the shaft (13) in rotation, said rotary electrical machine (10) further comprising a thermal conduction element (27) having a thermal conduction coefficient greater than that of the 'air, said thermal conduction element (27) being disposed between a chignon (25) of the coil (24) and the bearing (14, 15) so as to promote evacuation of heat from the coil (24) to the bearing (14) , 15) of the rotating electric machine (10). Figure for abstract: Figure 1
Description
La présente invention porte sur une machine électrique tournante munie d'un élément de conduction thermique. L'invention trouve une application particulièrement avantageuse, mais non exclusive, avec les machines électriques tournantes pour véhicules automobiles.The present invention relates to a rotating electrical machine provided with a thermal conduction element. The invention finds a particularly advantageous, but not exclusive, application with rotating electrical machines for motor vehicles.
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.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.
Par ailleurs, le stator comporte un corps constitué par un empilage de tôles minces formant une couronne, dont la face interne est pourvue d'encoches ouvertes vers l'intérieur pour recevoir des enroulements de phases. 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 phases 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 onduleur de puissance.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 delta whose outputs are connected to a power inverter.
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. Compte tenu des courants importants circulant dans les enroulements de phases du bobinage, ces machines électriques tournantes de forte puissance génèrent des calories au niveau du stator qu'il est difficile d'évacuer.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. Given the high currents circulating in the phase windings of the winding, these high-power rotating electrical machines generate calories at the level of the stator which are difficult to evacuate.
L'invention vise à remédier efficacement à cet inconvénient en proposant 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, ledit bobinage étant muni de chignons s'étendant en saillie de part et d'autre du corps de stator,
- un rotor monté sur un arbre, ledit rotor comportant un corps de rotor et des pôles formés par des aimants permanents, et
- au moins un palier comportant des moyens de guidage pour guider en rotation l'arbre,
ladite machine électrique tournante comportant en outre un élément de conduction thermique présentant un coefficient de conduction thermique supérieur à celui de l'air, ledit élément de conduction thermique étant disposé entre un chignon du bobinage et le palier de façon à favoriser une évacuation de calories du bobinage vers le palier de la machine électrique tournante.The invention aims to effectively remedy this drawback by proposing 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, said winding being provided with chignons projecting on either side of the stator body,
- a rotor mounted on a shaft, said rotor comprising a rotor body and poles formed by permanent magnets, and
- at least one bearing comprising guide means for guiding the shaft in rotation,
said rotary electrical machine further comprising a thermal conduction element having a coefficient of thermal conduction greater than that of air, said thermal conduction element being arranged between a bun of the winding and the bearing so as to promote the evacuation of heat from the winding to the bearing of the rotating electrical machine.
Selon une réalisation, l'élément de conduction thermique est rapporté par rapport au corps de stator.According to one embodiment, the thermal conduction element is attached relative to the stator body.
Selon une réalisation, l'élément de conduction thermique est un élément non conducteur électrique. L’élément de conduction thermique présente une mauvaise conductivité électrique, de sorte qu’il n’influe pas sur les parties fonctionnelles de la machine électrique. L’élément de conduction thermique peut être isolant.According to one embodiment, the thermal conduction element is an electrically non-conductive element. The heat conduction element has poor electrical conductivity, so it does not influence the functional parts of the electric machine. The thermal conduction element may be insulating.
Selon une réalisation, l'élément de conduction thermique est un élément de type biphasique, comme par exemple un caloduc.According to one embodiment, the thermal conduction element is a biphasic type element, such as for example a heat pipe.
Selon une réalisation, la machine électrique comprend un deuxième élément de conduction thermique. Chacun des deux éléments de conduction thermique étant disposé d’un côté du stator différent. Les éléments de conduction thermique peuvent encadrer axialement le stator.According to one embodiment, the electrical machine comprises a second thermal conduction element. Each of the two thermal conduction elements being arranged on a different side of the stator. The thermal conduction elements can frame the stator axially.
Selon une réalisation, le bobinage est formé par des éléments conducteurs en forme d'épingles.According to one embodiment, the winding is formed by conductive elements in the form of pins.
Selon une réalisation, ladite machine électrique tournante présente une puissance nominale allant de 10 kW à 25 kW, notamment sous 48V.According to one embodiment, said rotating electrical machine has a nominal power ranging from 10 kW to 25 kW, in particular at 48V.
Selon une réalisation, les aimants permanents sont des aimants en terres rares.According to one embodiment, the permanent magnets are rare earth magnets.
Selon une réalisation, le corps de stator contient quatre conducteurs par encoche.According to one embodiment, the stator body 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, ladite machine électrique tournante présente une puissance transitoire mécanique en mode moteur pendant 30 secondes sous 36 Volts minimum qui est de 16 kW.According to one embodiment, said rotating electrical machine has a transient mechanical power in motor mode for 30 seconds at 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 48 Volts minimum qui est de 21 kW.According to one embodiment, said rotating electrical machine has a transient mechanical power in motor mode for 30 seconds at 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 52 Volts minimum qui est de 26 kW.According to one embodiment, said rotating electrical machine has a transient mechanical power in motor mode for 30 seconds at 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.
La figure 1 montre une machine électrique tournante 10 comportant un stator 11 polyphasé entourant le rotor 12 d'axe X correspondant à l'axe de la machine électrique. Le rotor 12 est monté sur un arbre 13. Le stator 11 est monté à l'intérieur d'un palier avant 14 situé du côté d'une sortie de l'arbre 13 et d'un palier arrière 15 situé du côté opposé. Chaque palier 14, 15 est muni chacun de moyens de guidage 17 pour guider en rotation l'arbre 13, tels que des roulements à billes. Chaque palier 14, 15 est réalisé dans un matériau métallique, par exemple en acier. Le stator 11 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 pourra comporter une chambre de refroidissement 18 pour la circulation d'un liquide de refroidissement tel que de l'eau ou de l'huile.FIG. 1 shows a rotating electric machine 10 comprising a polyphase stator 11 surrounding the rotor 12 with axis X corresponding to the axis of the electric machine. The rotor 12 is mounted on a shaft 13. The stator 11 is mounted inside a front bearing 14 located on the output side of the shaft 13 and a rear bearing 15 located on the opposite side. Each bearing 14, 15 is each provided with guide means 17 to guide the shaft 13 in rotation, such as ball bearings. Each bearing 14, 15 is made of a metallic material, for example steel. The stator 11 surrounds the rotor 12 with the presence of an air gap between the inner periphery of the stator 11 and the outer periphery of the rotor 12. The electric machine 10 may include a cooling chamber 18 for the circulation of a cooling liquid such as water or oil.
Comme on peut le voir sur la figure 3, le stator 11 comporte un corps 20 en forme de paquet de tôles doté d'encoches 21, par exemple du type semi-fermées, équipées d'isolants d'encoches 22 pour le montage d'un bobinage 24. Le bobinage 24 est muni de chignons 25 s'étendant en saillie de part et d'autre du corps de stator 20. Chaque chignon 25 présente une forme globalement annulaire.As can be seen in Figure 3, the stator 11 comprises a body 20 in the form of a stack of laminations provided with notches 21, for example of the semi-closed type, equipped with notch insulators 22 for mounting a winding 24. The winding 24 is provided with buns 25 projecting from either side of the stator body 20. Each bun 25 has a generally annular shape.
Afin de favoriser une évacuation des calories d'un chignon 25 du bobinage 24 vers un palier 14, 15 de la machine électrique tournante 10, on utilise au moins un élément de conduction thermique 27 présentant un coefficient de conduction thermique supérieur à celui de l'air. Un élément de conduction thermique 27 est disposé entre un chignon 25 du bobinage 24 et un palier 14, 15 correspondant. L'élément de conduction thermique 27 présente une forme annulaire d'axe X'. L'élément de conduction est destiné à être monté de façon coaxiale avec le stator 11 et le rotor 12, de sorte que les axes X et X' sont destinés à être confondus l'un avec l'autre. Une face interne 27.1 de l'élément de conduction thermique 27 est en contact avec une périphérie externe d'un chignon 25 et une face externe 27.2 de l'élément de conduction thermique 27 est en contact avec une face interne d'un palier 14, 15 correspondant.In order to promote evacuation of heat from a bun 25 of the coil 24 to a bearing 14, 15 of the rotary electrical machine 10, at least one thermal conduction element 27 is used having a coefficient of thermal conduction greater than that of the air. A thermal conduction element 27 is arranged between a bun 25 of the winding 24 and a corresponding bearing 14, 15. The thermal conduction element 27 has an annular shape with axis X'. The conduction element is intended to be mounted coaxially with the stator 11 and the rotor 12, so that the axes X and X' are intended to coincide with each other. An internal face 27.1 of the thermal conduction element 27 is in contact with an external periphery of a bun 25 and an external face 27.2 of the thermal conduction element 27 is in contact with an internal face of a bearing 14, 15 corresponding.
De préférence, l'élément de conduction thermique 27 est rapporté par rapport au corps de stator 20, c'est-à-dire qu'il n'est pas moulé avec le corps de stator 20 mais constitue une pièce distincte par rapport au corps de stator 20. L'élément de conduction thermique 27 pourra éventuellement être collé pour le maintenir en position à l'intérieur de la machine électrique 10.Preferably, the thermal conduction element 27 is attached relative to the stator body 20, that is to say it is not molded with the stator body 20 but constitutes a separate part relative to the body. of stator 20. The thermal conduction element 27 may possibly be glued to hold it in position inside the electrical machine 10.
L'élément de conduction thermique 27 est un élément mauvais conducteur électrique. L'élément de conduction thermique 27 est un élément de type biphasique, comme par exemple un caloduc.The thermal conduction element 27 is a poor electrical conductor element. The thermal conduction element 27 is a biphasic type element, such as for example a heat pipe.
L'élément de conduction thermique 27 contribue à augmenter le coefficient d’échange thermique entre les paliers 14, 15 et les chignons de bobinage 25. Le gain estimé pour une même température de liquide de refroidissement est directement proportionnel à ce coefficient d’échange thermique noté h. Pour une puissance P dissipée, on a l'expression suivante P=h*deltaT, delta T étant une variation de température. En conséquence, pour une même puissance P à dissiper, si on augmente le coefficient d'échange thermique h en ajoutant au moins un élément de conduction thermique 27, on diminue "deltaT". Donc une augmentation de 10 % du coefficient h permet une diminution de 10% du paramètre "deltaT".The heat conduction element 27 contributes to increasing the heat exchange coefficient between the bearings 14, 15 and the winding buns 25. The estimated gain for the same coolant temperature is directly proportional to this heat exchange coefficient denoted h. For a dissipated power P, we have the following expression P=h*deltaT, delta T being a temperature variation. Consequently, for the same power P to be dissipated, if the heat exchange coefficient h is increased by adding at least one heat conduction element 27, "deltaT" is reduced. So a 10% increase in the coefficient h allows a 10% decrease in the "deltaT" parameter.
Suivant un exemple de réalisation, le bobinage 24 est formé à partir d'éléments conducteurs 28 en forme d'épingles reliées électriquement entre elles par exemple par soudage. Le stator 11 contient avantageusement quatre conducteurs par encoche 21, un conducteur correspondant à une branche d'une épingle 28 de bobinage. Le bobinage 24 est par exemple un bobinage de type triphasé ou double triphasé, dont les phases sont connectées en étoile ou en triangle. Le stator 11 pourra également présenter une configuration vrillée suivant laquelle des tôles du corps de stator 20 sont décalées angulairement les unes par rapport aux autres suivant leur circonférence. Les phases du bobinage 24 sont reliées à un onduleur de puissance comportant des composants électroniques, tels que des diodes ou des transistors par exemple de type MOSFET.According to an exemplary embodiment, the winding 24 is formed from conductive elements 28 in the form of pins electrically connected together, for example by welding. The stator 11 advantageously contains four conductors per slot 21, one conductor corresponding to a branch of a pin 28 of the winding. The winding 24 is for example a winding of the three-phase or double three-phase type, the phases of which are 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 20 are angularly offset relative to each other along their circumference. The phases of the winding 24 are connected to a power inverter comprising electronic components, such as diodes or transistors, for example of the MOSFET type.
Par ailleurs, comme on peut le voir sur la figure 4, le rotor 12 comporte un corps de rotor 30 sous la forme d’un paquet de tôles pour diminuer les courants de Foucault, ainsi que des pôles constitués par des aimants permanents 31 en terres rares disposés à l'intérieur de cavités 32 de forme correspondante. Un pôle est formé par des aimants 31 en terres rares implantés de préférence 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.Furthermore, as can be seen in Figure 4, the rotor 12 comprises a rotor body 30 in the form of a stack of laminations to reduce eddy currents, as well as poles consisting of permanent magnets 31 in earths rare arranged inside cavities 32 of corresponding shape. A pole is formed by rare-earth magnets 31 preferably 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 33 en un même nombre que le nombre de pôles du rotor 12. Ces tirants 33 traversent deux pièces d'équilibrages 34 ainsi que l'ensemble des tôles magnétiques du corps de rotor 30.The rotor 12 is held by tie rods 33 in the same number as the number of poles of the rotor 12. These tie rods 33 pass through two balancing parts 34 as well as all the magnetic laminations of the rotor body 30.
Des organes de maintien 36, tels que des ressorts ou des languettes ou tout autre moyen équivalent, sont disposés de façon à maintenir en position les aimants permanents 31 à l'intérieur des cavités 32.Holding members 36, such as springs or tongues or any other equivalent means, are arranged so as to hold the permanent magnets 31 in position inside the cavities 32.
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 est possible de vriller le rotor 12, c’est-à-dire que des tôles du corps de rotor 30 pourront être décalées angulairement les unes par rapport aux autres suivant leur circonférence. Afin de réaliser ce décalage qui permet de décaler progressivement les pôles, on pourra utiliser des aimants permanents 31 fractionnés. Les différents aimants 31 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).It is possible to twist the rotor 12, that is to say that the laminations of the rotor body 30 can be angularly offset relative to each other along their circumference. In order to achieve this shift, which makes it possible to shift the poles progressively, split permanent magnets 31 can be used. The different magnets 31 of the same pole can thus be angularly offset relative to each other to reinforce the continuous effect of the waveforms of the signals in the air gap (phase currents and voltages).
Dans un mode de réalisation particulier, les performances recherchées de la machine électrique 10 sont indiquées ci-après. La machine électrique 10 présente un couple de l'ordre de 82 N.m à faible vitesse.In a particular embodiment, the desired performances of the electric machine 10 are indicated below. The electric machine 10 has a torque of the order of 82 N.m 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 duration greater 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 (9)
- un stator (11) comportant un corps de stator (20) et un bobinage (24) inséré dans des encoches (21) du corps de stator (20), ledit bobinage (24) étant muni de chignons (25) s'étendant en saillie de part et d'autre du corps de stator (20),
- un rotor (12) monté sur un arbre (13), ledit rotor (12) comportant un corps de rotor (30) et des pôles formés par des aimants permanents (31), et
- au moins un palier (14, 15) comportant des moyens de guidage (17) pour guider en rotation l'arbre (13),
caractérisée en ce que ladite machine électrique tournante (10) comporte en outre un élément de conduction thermique (27) présentant un coefficient de conduction thermique supérieur à celui de l'air, ledit élément de conduction thermique (27) étant disposé entre un chignon (25) du bobinage (24) et le palier (14, 15) de façon à favoriser une évacuation de calories du bobinage (24) vers le palier (14, 15) de la machine électrique tournante (10).Rotating electrical machine (10), in particular for a motor vehicle, comprising:
- a stator (11) comprising a stator body (20) and a winding (24) inserted in notches (21) of the stator body (20), said winding (24) being provided with chignons (25) extending projecting on either side of the stator body (20),
- a rotor (12) mounted on a shaft (13), said rotor (12) comprising a rotor body (30) and poles formed by permanent magnets (31), and
- at least one bearing (14, 15) comprising guide means (17) for guiding the shaft (13) in rotation,
characterized in that said rotary electrical machine (10) further comprises a thermal conduction element (27) having a coefficient of thermal conduction greater than that of air, said thermal conduction element (27) being disposed between a bun ( 25) of the winding (24) and the bearing (14, 15) so as to promote evacuation of heat from the winding (24) to the bearing (14, 15) of the rotary electrical machine (10).
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Citations (7)
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|---|---|---|---|---|
| US3801843A (en) * | 1972-06-16 | 1974-04-02 | Gen Electric | Rotating electrical machine having rotor and stator cooled by means of heat pipes |
| JPH08298752A (en) * | 1995-04-26 | 1996-11-12 | Nissan Motor Co Ltd | Motor for electric vehicle |
| 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 |
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| EP2169812A2 (en) * | 2008-09-29 | 2010-03-31 | Sanyo Denki Co., Ltd. | Molded Motor |
| DE102015218929A1 (en) * | 2015-09-30 | 2017-03-30 | Siemens Aktiengesellschaft | Electric machine with thermal coupling of the winding heads to a stator support structure through ceramic rings |
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2019
- 2019-06-26 FR FR1906973A patent/FR3098057B1/en active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3801843A (en) * | 1972-06-16 | 1974-04-02 | Gen Electric | Rotating electrical machine having rotor and stator cooled by means of heat pipes |
| JPH08298752A (en) * | 1995-04-26 | 1996-11-12 | Nissan Motor Co Ltd | Motor for electric vehicle |
| 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 |
| FR2855673A1 (en) * | 2003-05-26 | 2004-12-03 | Valeo Equip Electr Moteur | ROTATING ELECTRIC MACHINE, SUCH AS AN ALTERNATOR OR STARTER, PARTICULARLY FOR A MOTOR VEHICLE |
| EP2169812A2 (en) * | 2008-09-29 | 2010-03-31 | Sanyo Denki Co., Ltd. | Molded Motor |
| DE102015218929A1 (en) * | 2015-09-30 | 2017-03-30 | Siemens Aktiengesellschaft | Electric machine with thermal coupling of the winding heads to a stator support structure through ceramic rings |
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| Publication number | Publication date |
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