FR3105638A1 - rotating electric machine with a temperature sensor - Google Patents
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Abstract
La présente invention propose une machine électrique tournante d’axe X comportant un arbre portant un rotor entouré par un stator porté intérieurement par un palier avant et un palier arrière reliés entre eux, un ensemble électronique monté axialement sur le palier arrière comprenant une électronique de commande, un capot adapté pour coiffer l’électronique de commande, un capteur de température, le capteur de température comprenant une sonde de mesure adaptée pour mesurer la température localement et une portion de connexion électrique de la sonde à l’électronique de commande, caractérisée en ce que le capteur de température est porté par l’ensemble électronique. Figure pour l’abrégé : Figure 5The present invention proposes an X-axis rotating electric machine comprising a shaft carrying a rotor surrounded by a stator carried internally by a front bearing and a rear bearing connected to each other, an electronic assembly mounted axially on the rear bearing comprising control electronics , a cover adapted to cover the control electronics, a temperature sensor, the temperature sensor comprising a measurement probe adapted to measure the temperature locally and an electrical connection portion of the probe to the control electronics, characterized in what the temperature sensor is carried by the electronic assembly. Figure for abstract: Figure 5
Description
L’invention concerne notamment une machine électrique tournante munie d’un capteur de température.The invention relates in particular to a rotating electrical machine provided with a temperature sensor.
L’invention trouve une application particulièrement avantageuse dans le domaine des machines électriques tournantes telles que les alternateurs, les alterno-démarreurs ou encore les machines réversibles ou les moteurs électriques. On rappelle qu’une machine réversible est une machine électrique tournante apte à travailler de manière réversible, d’une part, comme générateur électrique en fonction alternateur et, d’autre part, comme moteur électrique par exemple pour démarrer le moteur thermique du véhicule automobile.The invention finds a particularly advantageous application in the field of rotating electrical machines such as alternators, alternator-starters or even reversible machines or electric motors. It is recalled that a reversible machine is a rotating electric machine capable of working reversibly, on the one hand, as an electric generator in alternator function and, on the other hand, as an electric motor, for example to start the heat engine of the motor vehicle. .
Une machine électrique tournante comprend un rotor mobile en rotation autour d’un axe et un stator fixe. En mode alternateur, lorsque le rotor est en rotation, il induit un champ magnétique au stator qui le transforme en courant électrique afin d’alimenter les consommateurs électriques du véhicule et de recharger la batterie. En mode moteur, le stator est alimenté électriquement et induit un champ magnétique entraînant le rotor en rotation par exemple pour démarrer le moteur thermique.A rotating electrical machine comprises a mobile rotor rotating around an axis and a fixed stator. In alternator mode, when the rotor is rotating, it induces a magnetic field in the stator which transforms it into electric current in order to supply the electrical consumers of the vehicle and recharge the battery. In motor mode, the stator is electrically powered and induces a magnetic field driving the rotor in rotation, for example to start the heat engine.
Dans la machine de l’art antérieur décrite dans le document brevet FR3046507 le capteur de température est clipsé sur le bobinage statorique. Un tel montage du capteur de température est difficile à mettre en œuvre. . En effet, la forme des chignons formés par le bobinage statorique ne permet pas d’avoir une zone pour facilement intégrer un capteur de température. Les solutions mises en œuvre la plupart du temps nécessitent la mise en place de résine sur le chignon stator, ce qui augmente les risques au niveau du procédé de fabrication et notamment le risque de pollution rotor ou stator. De plus, le capteur de température étant éloigné de l’électronique de commande à laquelle il est raccordé, le signal allant du capteur à l’électronique de commande en est perturbé ce qui gêne pour obtenir une mesure fiable de la température de la machine.In the prior art machine described in patent document FR3046507, the temperature sensor is clipped onto the stator winding. Such an assembly of the temperature sensor is difficult to implement. . Indeed, the shape of the buns formed by the stator winding does not allow to have an area to easily integrate a temperature sensor. The solutions implemented most of the time require the placement of resin on the stator bun, which increases the risks in the manufacturing process and in particular the risk of rotor or stator pollution. In addition, the temperature sensor being far from the control electronics to which it is connected, the signal going from the sensor to the control electronics is disturbed, which makes it difficult to obtain a reliable measurement of the temperature of the machine.
La présente invention vise à permettre d’éviter les inconvénients de l’art antérieur.The present invention aims to make it possible to avoid the drawbacks of the prior art.
A cet effet, la présente invention a donc pour objet de chercher une solution plus adaptée pour l’intégration d’un capteur de température dans la machine.To this end, the object of the present invention is therefore to seek a more suitable solution for the integration of a temperature sensor in the machine.
Selon la présente invention, la machine électrique tournante d’axe X comporte un arbre portant un rotor entouré par un stator porté intérieurement par un palier avant et un palier arrière reliés entre eux, un ensemble électronique monté axialement sur le palier arrière comprenant une électronique de commande, un capot adapté pour coiffer l’électronique de commande, un capteur de température, le capteur de température comprenant une sonde de mesure adaptée pour mesurer la température localement et une portion de connexion électrique de la sonde à l’électronique de commande, caractérisée en ce que le capteur de température est porté par l’ensemble électronique.According to the present invention, the X-axis rotating electrical machine comprises a shaft carrying a rotor surrounded by a stator carried internally by a front bearing and a rear bearing connected to each other, an electronic assembly mounted axially on the rear bearing comprising controller, a cover suitable for covering the control electronics, a temperature sensor, the temperature sensor comprising a measurement probe suitable for measuring the temperature locally and an electrical connection portion of the probe to the control electronics, characterized in that the temperature sensor is carried by the electronic assembly.
La présente invention permet donc d’avoir un capteur de température proche de l’électronique pour un raccordement plus facile du capteur de température à l’électronique, ce qui limite également les coûts.The present invention therefore makes it possible to have a temperature sensor close to the electronics for easier connection of the temperature sensor to the electronics, which also limits the costs.
Selon un mode de réalisation de l’invention, l’ensemble électronique comprend également une électronique de puissance montée axialement entre le palier arrière et l’électronique de commande.According to one embodiment of the invention, the electronic assembly also comprises power electronics mounted axially between the rear bearing and the control electronics.
Selon un mode de réalisation, la machine comprend également un capteur de position du rotor, un connecteur en matériau conducteur thermiquement connectant électriquement le potentiel de masse du capteur de position à la broche de masse de l’électronique de commande, la sonde de température étant en contact thermique avec ledit connecteur au niveau de la connexion électrique du potentiel de masse du capteur de position à la broche de masse de l’électronique de commande.According to one embodiment, the machine also comprises a rotor position sensor, a connector made of thermally conductive material electrically connecting the ground potential of the position sensor to the ground pin of the control electronics, the temperature probe being in thermal contact with said connector at the electrical connection of the ground potential of the position sensor to the ground pin of the control electronics.
Le capteur de position étant plongé dans l’enceinte de la machine, la température du conducteur allant du capteur de position à l’électronique de commande de la machine est sensiblement la même que la température dans l’enceinte de la machine à proximité du bobinage stator et rotor. On obtient donc ainsi une mesure de température représentative de la température machine.The position sensor being immersed in the enclosure of the machine, the temperature of the conductor going from the position sensor to the control electronics of the machine is substantially the same as the temperature in the enclosure of the machine near the winding stator and rotor. A temperature measurement representative of the machine temperature is thus obtained.
Dans un mode de réalisation, le capteur de position est un capteur à effet Hall, associé à une cible calée en rotation sur le rotor et implantée axialement entre le rotor et le palier arrière, le capteur de position comprenant une portion de détection adaptée pour détecter le passage de la cible magnétique.In one embodiment, the position sensor is a Hall effect sensor, associated with a target locked in rotation on the rotor and located axially between the rotor and the rear bearing, the position sensor comprising a detection portion adapted to detect the passage of the magnetic target.
Dans un mode de réalisation, la sonde du capteur de température est montée sur le capot.In one embodiment, the temperature sensor probe is mounted on the cover.
Le capteur de position est positionné dans une région de la machine où il y a un bon brassage d’air. Une telle configuration permet d’obtenir une mesure de température représentative de la température machine.The position sensor is positioned in a region of the machine where there is good air circulation. Such a configuration makes it possible to obtain a temperature measurement representative of the machine temperature.
Dans un mode de réalisation, le capot comprend une partie métallique et un élément plastique logeant la portion de connexion au véhicule, l’élément plastique couvrant axialement partiellement la partie métallique, la sonde du capteur de température étant portée par l’élément plastique.In one embodiment, the cover comprises a metal part and a plastic element housing the connection portion to the vehicle, the plastic element partially covering the metal part axially, the temperature sensor probe being carried by the plastic element.
Dans un mode de réalisation, la portion de connexion est en plastique.In one embodiment, the connection portion is plastic.
Dans un mode de réalisation, la sonde du capteur de température est montée sur la partie métallique, la sonde du capteur de température étant encapsulée dans un matériau d’encapsulation dont la conductivité thermique est plus faible que celle du métal.In one embodiment, the temperature sensor probe is mounted on the metal part, the temperature sensor probe being encapsulated in an encapsulating material whose thermal conductivity is lower than that of the metal.
Dans un mode de réalisation, la gaine isolante dans laquelle est encapsulée la sonde de température est une gaine plastique.In one embodiment, the insulating sheath in which the temperature probe is encapsulated is a plastic sheath.
La présente invention pourra être mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre, d’exemples de mise en œuvre non limitatifs de l’invention et de l’examen des dessins annexés.The present invention may be better understood on reading the detailed description which follows, non-limiting examples of implementation of the invention and examination of the appended drawings.
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Les éléments identiques, similaires ou analogues conservent les mêmes références d’une figure à l’autre. On notera également que les différentes figures ne sont pas nécessairement à la même échelle. De plus, les exemples de réalisation qui sont décrits dans la suite ne sont nullement limitatifs. On pourra notamment imaginer des variantes de l’invention ne comprenant qu’une sélection de caractéristiques décrites par la suite isolées des autres caractéristiques décrites. En particulier toutes les variantes et tous les modes de réalisation décrits sont combinables entre eux si rien ne s’oppose à cette combinaison sur le plan technique.Identical, similar or analogous elements retain the same references from one figure to another. It will also be noted that the various figures are not necessarily on the same scale. In addition, the embodiments which are described below are in no way limiting. It is possible in particular to imagine variants of the invention comprising only a selection of characteristics described below isolated from the other characteristics described. In particular, all the variants and all the embodiments described can be combined with each other if nothing prevents this combination from a technical point of view.
La figure 1 représente un exemple de machine électrique tournante 10 compacte et polyphasée, notamment pour véhicule automobile. Cette machine 10 transforme de l’énergie mécanique en énergie électrique, en mode alternateur, et peut fonctionner en mode moteur pour transformer de l’énergie électrique en énergie mécanique. Cette machine électrique tournante 10 est, par exemple, un alternateur, un alterno-démarreur, une machine réversible ou un moteur électrique.FIG. 1 represents an example of a compact and polyphase rotary electric machine 10, in particular for a motor vehicle. This machine 10 transforms mechanical energy into electrical energy, in alternator mode, and can operate in motor mode to transform electrical energy into mechanical energy. This rotating electrical machine 10 is, for example, an alternator, an alternator-starter, a reversible machine or an electric motor.
Dans cet exemple, la machine 10 comporte un boitier 11. A l'intérieur de ce boitier 11, elle comporte, en outre, un arbre 13, un rotor 12 solidaire en rotation de l’arbre 13 et un stator 15 entourant le rotor 12. Le mouvement de rotation du rotor 12 se fait autour d’un axe X. Dans la suite de la description, la direction axiale correspond à l'axe X, traversant en son centre l’arbre 13, alors que les orientations radiales correspondent à des plans concourants, et notamment perpendiculaires, à l'axe X. Pour les directions radiales, la dénomination intérieure correspondant à un élément orienté vers l’axe, ou plus proche de l’axe par rapport à un second élément, la dénomination extérieure désignant un éloignement de l’axe.In this example, the machine 10 comprises a casing 11. Inside this casing 11, it further comprises a shaft 13, a rotor 12 integral in rotation with the shaft 13 and a stator 15 surrounding the rotor 12 The rotational movement of the rotor 12 takes place around an axis X. In the remainder of the description, the axial direction corresponds to the axis X, crossing the shaft 13 at its center, whereas the radial orientations correspond to concurrent planes, and in particular perpendicular, to the X axis. For the radial directions, the internal denomination corresponding to an element oriented towards the axis, or closer to the axis with respect to a second element, the external denomination designating a distance from the axis.
Dans cet exemple, le boitier 11 comporte un flasque avant 16 et un flasque arrière 17 qui sont assemblés ensemble. Ces flasques 16, 17 sont de forme creuse et portent, chacun, centralement un palier accouplé à un roulement à billes 18, 19 respectif pour le montage à rotation de l'arbre 13. En outre, le boitier 11 comporte des moyens de fixation 14 permettant le montage de la machine électrique tournante 10 dans le véhicule.In this example, the box 11 comprises a front flange 16 and a rear flange 17 which are assembled together. These flanges 16, 17 are hollow in shape and each carry, centrally, a bearing coupled to a respective ball bearing 18, 19 for the rotational mounting of the shaft 13. In addition, the housing 11 comprises fixing means 14 allowing the mounting of the rotary electrical machine 10 in the vehicle.
Un organe d’entraînement tel qu’une poulie 20 peut être fixé sur une extrémité avant de l’arbre 13. Cet organe permet de transmettre le mouvement de rotation à l’arbre ou à l’arbre de transmettre son mouvement de rotation à la courroie. Dans la suite de la description, les dénominations avant/arrière se réfèrent à cet organe. Ainsi une face avant est une face orientée en direction de l’organe alors qu’une face arrière est une face orientée en direction opposée dudit organe.A drive member such as a pulley 20 can be fixed on a front end of the shaft 13. This member makes it possible to transmit the rotational movement to the shaft or to the shaft to transmit its rotational movement to the belt. In the remainder of the description, the denominations front/rear refer to this member. Thus a front face is a face oriented in the direction of the organ while a rear face is a face oriented in the opposite direction of said organ.
L’extrémité arrière de l’arbre 13 porte, ici, des bagues collectrices 21 appartenant à un collecteur 22. Des balais 23 appartenant à un porte-balais 24 sont disposés de façon à frotter sur les bagues collectrices 21. Le porte-balais 24 est relié à un régulateur de tension (non représenté).The rear end of the shaft 13 carries, here, slip rings 21 belonging to a commutator 22. Brushes 23 belonging to a brush holder 24 are arranged so as to rub on the slip rings 21. The brush holder 24 is connected to a voltage regulator (not shown).
Le flasque avant 16 et le flasque arrière 17 peuvent comporter des ouvertures sensiblement latérales pour le passage d’un flux d’air en vue de permettre le refroidissement de la machine 10 par circulation d'air engendrée par la rotation d’un ventilateur avant 25 agencé sur une face axiale avant du rotor 12 et d’un ventilateur arrière 26 agencé sur une face axiale arrière dudit rotor.The front flange 16 and the rear flange 17 may comprise substantially lateral openings for the passage of an air flow in order to allow the cooling of the machine 10 by circulation of air generated by the rotation of a front fan 25 arranged on a front axial face of the rotor 12 and a rear fan 26 arranged on a rear axial face of said rotor.
Dans cet exemple, le rotor 12 est un rotor à griffe comportant deux roues polaires 31. Chaque roue polaire 31 est formée d’un plateau 32 orienté transversalement, d’une pluralité de griffes 33 formants des pôles magnétiques et d’un noyau 34 cylindrique. Le rotor comporte une bobine 35 enroulée autour du noyau. Par exemple, les bagues collectrices 21 appartenant au collecteur 22 sont reliées par des liaisons filaires à ladite bobine 35. Le rotor 12 peut également comporter des éléments magnétiques, tels que des aimants permanents, interposés entre deux griffes 33 adjacentes. Alternativement, le rotor peut être formé d’un paquet de tôles logeant des aimants permanents formant les pôles magnétiques.In this example, the rotor 12 is a claw rotor comprising two pole wheels 31. Each pole wheel 31 is formed of a plate 32 oriented transversely, of a plurality of claws 33 forming magnetic poles and of a cylindrical core 34 . The rotor has a coil 35 wound around the core. For example, the slip rings 21 belonging to the collector 22 are connected by wire connections to said coil 35. The rotor 12 may also include magnetic elements, such as permanent magnets, interposed between two adjacent claws 33. Alternatively, the rotor can be formed from a stack of laminations housing permanent magnets forming the magnetic poles.
Dans cet exemple de réalisation, le stator 15 comporte un corps 27 formé d'un paquet de tôles doté d'encoches, équipées d’isolant d’encoche pour le montage d’un bobinage électrique 28. Le bobinage traverse les encoches du corps 27 et forment un chignon avant 29 et un chignon arrière 30 de part et d'autre du corps du stator. Par ailleurs, le bobinage 28 est formé d’une ou plusieurs phases comportant au moins un conducteur électrique et étant reliées électriquement à un ensemble électronique 36.In this exemplary embodiment, the stator 15 comprises a body 27 formed from a stack of laminations provided with notches, equipped with notch insulation for mounting an electric winding 28. The winding passes through the notches of the body 27 and form a front bun 29 and a rear bun 30 on either side of the body of the stator. Furthermore, the winding 28 is formed of one or more phases comprising at least one electrical conductor and being electrically connected to an electronic assembly 36.
L’ensemble électronique 36 qui est ici monté sur le boitier 11, comporte au moins un module électronique de puissance 37 permettant de piloter au moins une phase du bobinage 28. Le module électronique de puissance 37 forme un pont redresseur de tension pour transformer la tension alternative générée en une tension continue et inversement. Le module électronique de puissance comprend avantageusement des modules de puissance 370 et des diodes adaptées XXX /blocs capacités 371.The electronic assembly 36 which is here mounted on the box 11, comprises at least one electronic power module 37 making it possible to control at least one phase of the winding 28. The electronic power module 37 forms a voltage rectifier bridge to transform the voltage alternating generated into a DC voltage and vice versa. The electronic power module advantageously comprises power modules 370 and adapted diodes XXX/capacitance blocks 371.
L’ensemble électronique 36 comprend également un module électronique de commande 38. L’ensemble du module électronique de puissance 37 et du module électronique de commande 38 est illustré à la figure 2.The electronic assembly 36 also includes an electronic control module 38. The assembly of the electronic power module 37 and the electronic control module 38 is illustrated in FIG. 2.
Un capteur de température 40 est utilisé pour effectuer une mesure de la température de la machine pendant son fonctionnement.A temperature sensor 40 is used to measure the temperature of the machine during its operation.
Le capteur de température 40 comprend une sonde de mesure 401 connectée électriquement au module électronique de commande 38 par une portion de connexion 402. La portion de connexion 402 comprend deux connecteurs s’étendant de la sonde de température 401, permettant de relier électriquement la sonde de température à l’électronique de commande pour effectuer la mesure de température.The temperature sensor 40 comprises a measurement probe 401 electrically connected to the electronic control module 38 by a connection portion 402. The connection portion 402 comprises two connectors extending from the temperature probe 401, making it possible to electrically connect the probe temperature sensor to the control electronics to perform the temperature measurement.
Dans les différents modes de réalisations décrits ci-dessous, le capteur de température est avantageusement localisé à la fois à proximité de l’ensemble électronique, et dans des zones adaptées pour avoir une mesure de température de la machine fiable.In the different embodiments described below, the temperature sensor is advantageously located both close to the electronic assembly, and in areas suitable for having a reliable temperature measurement of the machine.
Dans un premier mode de réalisation, la machine comprend également un capteur de position 50 connecté à l’ensemble électronique 36 comme illustré à la figure 2. Le capteur de position 50 permet de mesurer la position du rotor 12. Ce capteur de position 50 coopère pour cela avec une cible magnétique 51 afin de délivrer une information relative à la position angulaire du rotor.In a first embodiment, the machine also comprises a position sensor 50 connected to the electronic assembly 36 as illustrated in FIG. 2. The position sensor 50 makes it possible to measure the position of the rotor 12. This position sensor 50 cooperates for this with a magnetic target 51 in order to deliver information relating to the angular position of the rotor.
La cible magnétique 51, plus communément appelée encodeur magnétique, est par exemple un aimant. Cet élément magnétique 51 est calé en rotation sur le rotor 12. Ce calage peut être réalisé physiquement en positionnant de manière relative l’encodeur et les roues-polaires, ou simplement grâce au logiciel suite à l’assemblage de la machine. La cible est par exemple fixée sur un porte-cible solidaire en rotation du rotor 12. La cible est implantée axialement entre le rotor 12 et le flasque arrière 17.The magnetic target 51, more commonly called a magnetic encoder, is for example a magnet. This magnetic element 51 is keyed in rotation on the rotor 12. This keying can be achieved physically by positioning the encoder and the pole wheels in a relative manner, or simply using the software following assembly of the machine. The target is, for example, fixed on a target carrier integral in rotation with the rotor 12. The target is installed axially between the rotor 12 and the rear flange 17.
Ce capteur de position 50 détaillé à la figure 3a comprend une portion de détection 52 comprenant par exemple trois sondes de position 520 par exemple des sondes à effet Hall. Ces sondes sont positionnées dans l’entrefer de la machine, à proximité de l’axe en regard de la cible 51.This position sensor 50 detailed in FIG. 3a comprises a detection portion 52 comprising for example three position probes 520, for example Hall effect probes. These probes are positioned in the air gap of the machine, close to the axis facing target 51.
Chaque sonde à effet hall du capteur de position est raccordée électriquement à l’électronique de commande 38. De chaque sonde à effet Hall 520 s’étend deux connecteurs de deux polarités opposées connectant la sonde à effet Hall aux bornes de l’électronique de commande, et un connecteur de masse 521 connectant électriquement le potentiel de masse de la sonde à la broche de massede l’électronique de commande, comme illustré à la figure 3b. L’ensemble des connexions entre les sondes et l’électronique de commande forme la portion de connexion 53.Each Hall effect probe of the position sensor is electrically connected to the control electronics 38. From each Hall effect probe 520 extend two connectors of two opposite polarities connecting the Hall effect probe to the terminals of the control electronics , and a ground connector 521 electrically connecting the ground potential of the probe to the ground pin of the control electronics, as illustrated in FIG. 3b. All of the connections between the probes and the control electronics form the connection portion 53.
L’ensemble de la portion de connexion 53 et de la portion de détection 52 est avantageusement surmoulée dans un boitier plastique 54 .The whole of the connection portion 53 and of the detection portion 52 is advantageously overmoulded in a plastic casing 54 .
Les sondes à effet hall 520 sont localisées dans une région de la machine dans laquelle la température de l’air est représentative de la température machine. La figure 4 présente le flux d’air créé grâce aux ventilateurs positionnés sur le rotor ainsi que grâce au cheminement avantageusement créé par l’assemblage des différents composants. L’air qui entre par les ouvertures supérieures du palier et permet de refroidir le bobinage avant de ressortir par les ouvertures latérales.Hall effect sensors 520 are located in a region of the machine in which the air temperature is representative of the machine temperature. Figure 4 shows the air flow created thanks to the fans positioned on the rotor as well as thanks to the path advantageously created by the assembly of the various components. The air which enters through the upper openings of the bearing and allows the winding to be cooled before exiting through the side openings.
Le connecteur de masse 521 en un matériau qui est un très bon conducteur thermique et n’étant par ailleurs du fait de sa fonction de raccord de masse parcouru par aucun courant, sera sensiblement tout le long à une température représentative de la température de l’air au niveau de la portion de détection de position 52. Le connecteur de masse sera typiquement en aluminium ou en cuivre.The ground connector 521, made of a material which is a very good thermal conductor and which is, moreover, due to its function of ground connection through which no current passes, will be substantially all along at a temperature representative of the temperature of the air at position sensing portion 52. The ground connector will typically be aluminum or copper.
Dans ce mode de réalisation, la sonde du capteur de température 401 est positionnée au contact thermique avec le connecteur 521 au niveau de la connexion entre le connecteur 521 et la broche de masse de l’électronique comme illustré à la figure 3b.In this embodiment, the temperature sensor probe 401 is positioned in thermal contact with connector 521 at the connection between connector 521 and the electronics ground pin as shown in Figure 3b.
La mesure de température ainsi effectuée est donc représentative de la température de l’air dans la machine.The temperature measurement thus carried out is therefore representative of the temperature of the air in the machine.
Dans un deuxième mode de réalisation illustré à la figure 4, l’ensemble électronique comprend également un capot 60 adapté pour coiffer axialement l’électronique de commande 38. Le capot comprend une partie métallique couvrant axialement l’ensemble électronique 36. La partie métallique 61 est avantageusement axialement couverte d’un élément plastique 62 logeant la connectique permettant de raccorder la machine au véhicule.In a second embodiment illustrated in FIG. 4, the electronic assembly also comprises a cover 60 adapted to cover the control electronics 38 axially. The cover comprises a metal part axially covering the electronic assembly 36. The metal part 61 is advantageously axially covered with a plastic element 62 housing the connectors making it possible to connect the machine to the vehicle.
La sonde du capteur de température 401 est avantageusement positionnée axialement au-dessus du capot 60. Compte tenu du fait qu’il y a un bon brassage d’air dans cette région de la machine, la température qui y est mesurée est donc représentative de la température machine.The temperature sensor probe 401 is advantageously positioned axially above the cover 60. Given the fact that there is good air circulation in this region of the machine, the temperature which is measured there is therefore representative of machine temperature.
Dans une première variante de ce mode de réalisation, la sonde du capteur de température est portée par l’élément plastique 62 décrit précédemment. Le sonde du capteur de température 401 est raccordée électriquement à l’électronique de commande 38. Pour cela une ouverture permettant le passage de la connectique à travers le capot est par exemple effectuée.In a first variant of this embodiment, the temperature sensor probe is carried by the plastic element 62 described above. The temperature sensor probe 401 is electrically connected to the control electronics 38. For this, an opening allowing the passage of the connectors through the cover is for example made.
En variante de ce mode de réalisation, la sonde du capteur de température 401 est portée par la partie métallique du capot 61. Compte tenu du caractère métallique du capot coiffant l’ensemble électronique, qui est un très bon conducteur thermique, et du fait que l’ensemble électronique chauffe beaucoup, la température au contact du capot est élevée et non représentative de la température machine. Dans ce mode de réalisation la sonde de température est encapsulée dans une gaine faite en un matériau dont la conductivité thermique est bien plus faible que celle du métal. Ainsi la sonde de température mesure effectivement la température de l’air dans la machine au-dessus de l’électronique, et non celle du capot beaucoup plus élevée. En effet, la sonde ainsi encapsulée dans un matériau faible conducteur thermique thermalise avec l’air ambiant avec une certaine inertie. Un model thermique pourra être éventuellement utilisé pour corriger la mesure faite par la sonde de température pour tenir compte de la gaine autour.As a variant of this embodiment, the probe of the temperature sensor 401 is carried by the metal part of the cover 61. Given the metallic nature of the cover covering the electronic assembly, which is a very good thermal conductor, and the fact that the electronic assembly heats up a lot, the temperature in contact with the cover is high and not representative of the machine temperature. In this embodiment, the temperature probe is encapsulated in a sheath made of a material whose thermal conductivity is much lower than that of metal. Thus the temperature sensor actually measures the temperature of the air in the machine above the electronics, and not that of the much higher cover. Indeed, the probe thus encapsulated in a low thermal conductive material thermalizes with the ambient air with a certain inertia. A thermal model could possibly be used to correct the measurement made by the temperature probe to take into account the surrounding sheath.
La mesure de température sera ensuite corrigée en utilisant un model thermique qui permet de prendre en compte la présence de la gaine autour de la sonde.The temperature measurement will then be corrected using a thermal model which takes into account the presence of the sheath around the probe.
La présente invention trouve des applications en particulier dans le domaine des rotors pour alternateur ou machine réversible mais elle pourrait également s’appliquer à tout type de machine tournante.The present invention finds applications in particular in the field of rotors for alternators or reversible machines, but it could also be applied to any type of rotating machine.
Bien entendu, la description qui précède a été donnée à titre d'exemple uniquement et ne limite pas le domaine de la présente 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 present invention, which would not be departed from by replacing the various elements with any other equivalents.
Claims (9)
- un arbre 13 portant un rotor 12 entouré par un stator 15 porté intérieurement par un palier avant 16 et un palier arrière 17 reliés entre eux,
- un ensemble électronique 36 monté axialement sur le palier arrière 17 comprenant :
- une électronique de commande 38,
- un capot 60 adapté pour coiffer l’électronique de commande,
- un capteur de température 40,
le capteur de température comprenant une sonde de mesure 401 adaptée pour mesurer la température localement et une portion de connexion électrique 402 de la sonde à l’électronique de commande,
caractérisée en ce que le capteur de température 40 est porté par l’ensemble électronique 36.Rotating electrical machine 10 of axis X comprising:
- a shaft 13 carrying a rotor 12 surrounded by a stator 15 carried internally by a front bearing 16 and a rear bearing 17 interconnected,
- an electronic assembly 36 mounted axially on the rear bearing 17 comprising:
- a control electronics 38,
- a cover 60 adapted to cover the control electronics,
- a temperature sensor 40,
the temperature sensor comprising a measurement probe 401 suitable for measuring the temperature locally and an electrical connection portion 402 of the probe to the control electronics,
characterized in that the temperature sensor 40 is carried by the electronic assembly 36.
un connecteur 521 en matériau conducteur thermiquement connectant électriquement le potentiel de masse du capteur de position à la broche de masse de l’électronique de commande,
la sonde de température 401 étant en contact thermique avec ledit connecteur 521 au niveau de la connexion électrique du potentiel de masse du capteur de position à la broche de masse de l’électronique de commande.Machine according to one of claims 1 to 2 also comprising a position sensor 50 of the rotor,
a connector 521 made of thermally conductive material electrically connecting the ground potential of the position sensor to the ground pin of the control electronics,
the temperature probe 401 being in thermal contact with said connector 521 at the electrical connection of the ground potential of the position sensor to the ground pin of the control electronics.
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