FR3112909A1 - Machine électrique à bobinage torique refroidie par un liquide caloporteur - Google Patents
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Abstract
L’invention concerne une machine électrique (500) comprenant un rotor (102) et un stator (104) comportant plusieurs bobines toriques (202) enroulés autour de la culasse statorique de sorte que chaque bobine torique (202) forme une boucle se prolongeant d’une part sur une région, dite interne, de ladite culasse statorique du côté dudit rotor (102) et d’autre part sur une région, dite externe, de ladite culasse statorique opposée audit rotor (102), ladite machine (500) comportant en outre, pour au moins un bobine torique (202) : au moins un moyen d’étanchéité (204,206) disposé entre au moins une partie de ladite région externe comportant ledit bobine torique et ladite région interne de ladite culasse statorique ; et au moins un moyen (122,124) d’amené d’un liquide caloporteur au contact de ladite au moins une bobine torique (202) dans ladite partie de ladite région externe de ladite culasse statorique. Figure d’abrégé : Fig. 5a
Description
La présente invention concerne une machine électrique à bobinage torique refroidie par un liquide caloporteur.
Le domaine de l’invention est le domaine des machines électriques à bobinage torique, telles que des moteurs électriques, des générateurs électriques.
État de la technique
La performance massique d’une machine électrique, c’est-à-dire le rapport (Puissance/Masse), peut être améliorée par refroidissement de ladite machine électrique.
Le refroidissement d’une machine électrique peut être amélioré de différentes manières, et en particulier par circulation d’un fluide de refroidissement au travers de ladite machine. La performance de refroidissement peut être augmentée en utilisant un fluide de refroidissement liquide, de type huile, directement au contact des parties fixes ou en rotation de la machine, et généralement sur le bobinage électrique de la machine.
Ainsi, certains acteurs concepteurs de machines électriques optent pour une circulation d’huile au plus proche des bobines dans les encoches statoriques. Cette solution de refroidissement nécessite la mise en place d’une frette de confinement dans l’entrefer, entre le rotor et le stator, afin d’éviter que le fluide ne se répande autour du rotor. Or, l’utilisation d’une telle frette de confinement présente plusieurs inconvénients. D’une part, une telle frette de confinement diminue la performance de la machine électrique car elle augmente l’entrefer magnétique entre le rotor et le stator. D’autre part, au risque d’occasionner des pertes induites par courants de Foucault, une telle frette de confinement doit être réalisée en un matériau électriquement non conducteur, tels que des fibres de verre ou de carbone : or, ces matériaux ne sont pas bien adaptés pour assurer une bonne étanchéité et présentent des dilatations différentielles qui peuvent causer des défauts de tenue mécanique.
Un but de la présente invention est de remédier à au moins un des inconvénients précités.
Un autre but de la présente invention est de proposer une machine électrique refroidie par un liquide caloporteur présentant de meilleures performances comparée aux machines électriques actuelles refroidies par un liquide caloporteur.
Un autre but de la présente invention est de proposer une machine électrique refroidie par un liquide caloporteur plus simple et moins coûteuse à réaliser comparée aux machines électriques actuelles refroidies par un liquide caloporteur.
L’invention permet d’atteindre au moins l’un de ces buts par une machine électrique comprenant un rotor, disposé rotatif autour d’une direction, dite axiale, dans un stator comportant plusieurs bobines toriques enroulées autour de la culasse statorique de sorte que chaque bobine torique forme une boucle se prolongeant d’une part sur une région, dite interne, de ladite culasse statorique du côté dudit rotor et d’autre part sur une région, dite externe, de ladite culasse statorique opposée audit rotor ;
ladite machine comportant en outre, pour au moins une bobine torique :
ladite machine comportant en outre, pour au moins une bobine torique :
- au moins un moyen d’étanchéité disposé entre au moins une partie de la région externe de la culasse statorique comportant ladite bobine torique et la région interne de la culasse statorique ; et
- au moins un moyen d’amené d’un liquide caloporteur au contact de ladite au moins une bobine torique dans ladite partie de ladite région externe de ladite culasse statorique.
Ainsi, l’invention propose une machine électrique comportant un stator à bobinage torique. De plus, l’invention propose de créer une étanchéité entre au moins une partie de la région externe de la culasse statorique et la région interne de la culasse statorique, et plus généralement le reste de la machine électrique. Ainsi, pour refroidir la machine électrique, il est possible d’amener un liquide caloporteur au contact direct d’une, ou de chaque, bobine torique, dans une partie de la région externe de la culasse statorique, sans risquer que ledit liquide caloporteur s’écoule vers la région interne de la culasse statorique, et plus généralement vers le rotor.
La machine selon l’invention peut donc être refroidie avec un fluide liquide, ce qui est plus efficace comparé au refroidissement réalisé avec un fluide gazeux.
De plus, la machine électrique selon l’invention peut être refroidie avec un liquide caloporteur, sans utilisation d’une frette de confinement disposée entre le rotor et le stator. Ainsi, il est possible de conserver un entrefer magnétique idéal, et par conséquent, de ne pas dégrader les performances de la machine électrique. L’absence d’une frette de confinement du rotor, disposé entre le rotor et le stator, permet aussi de faciliter l’architecture de la machine électrique et de diminuer le coût de la machine, compte-tenu des exigences relatives à la réalisation d’une telle frette de confinement en termes de matériau à utiliser et de tenue mécanique.
Dans une machine électrique dont le stator est à bobinage torique, ledit stator comporte plusieurs bobines toriques. Chaque bobine torique est enroulée autour de la culasse statorique et forme une boucle autour de ladite culasse statorique. La boucle comporte un faisceau, dit interne, se trouvant du côté du rotor et un faisceau, dit externe, se trouvant du côté opposé au rotor. Ces deux faisceaux sont séparés par la culasse statorique dans la direction axiale et se rejoignent au niveau de chacune des extrémités de la culasse statorique.
Dans le présent document, la région du stator qui comporte le faisceau externe de la bobine torique est appelée, région externe de la culasse statorique, et la région du stator qui comporte le faisceau interne de la bobine torique est appelée, région interne de la culasse statorique.
Ces appellations sont utilisées sans aucune limitation architecturale en ce qui concerne la forme du stator, en particulier la forme de sa section. Par exemple, ces appellations ne sont pas contraires au fait que le stator peut comporter, ou non, des logement(s), ou encoche(s), du côté de sa face, dite interne, en regard du rotor, et/ou du côté de sa face, dite externe, opposée au rotor.
Au moins une bobine torique peut comprendre une unique spire ou plusieurs spires.
La machine électrique selon l’invention peut être monophasée, triphasée, hexaphasée, etc.
Suivant un mode de réalisation, l’au moins un moyen d’amené du liquide caloporteur dans la région externe de la culasse statorique peut comprendre :
- au moins une ouverture d’introduction du liquide caloporteur au contact du faisceau externe ; et
- au moins une ouverture d’évacuation dudit liquide caloporteur.
Suivant un mode de réalisation, la machine électrique selon l’invention peut comprendre un moyen d’étanchéité individuel pour au moins un, en particulier chaque, bobine torique.
Dans ce cas, le moyen d’étanchéité individuel réalise une étanchéité entre au moins une partie de la région externe de la culasse statorique qui comporte cette bobine torique et la région interne de la culasse statorique, de sorte que le liquide caloporteur qui est amené au contact de cette bobine torique dans ladite région externe de la culasse statorique ne passe pas vers le rotor de la machine électrique.
Ce mode de réalisation est particulièrement adapté, mais pas limité, au cas où, dans la région externe de la culasse statorique, la bobine torique est agencée dans un logement, ou une encoche.
Ce mode de réalisation peut être appliqué à chaque bobine torique individuellement.
Alternativement ou en plus, au moins un moyen d’étanchéité peut être commun à plusieurs, et en particulier à toutes, les bobines toriques.
Dans ce cas, le moyen d’étanchéité commun réalise une étanchéité entre au moins une partie de la région externe de la culasse statorique qui comporte plusieurs bobines toriques et la région interne de la culasse statorique, de sorte que le liquide caloporteur, qui est amené au contact de ces bobines toriques dans ladite région externe de la culasse statorique, ne passe pas vers le rotor de la machine électrique.
Suivant un exemple non limitatif, l’au moins un moyen d’étanchéité peut comprendre un couvercle d’étanchéité, commun à plusieurs bobines toriques, rapporté sur lesdites bobines toriques, dans la région externe de la culasse statorique, et réalisant une étanchéité pour lesdites bobines toriques dans la direction radiale, et/ou dans la direction axiale.
En particulier, au moins un moyen d’étanchéité commun peut former une couronne, en particulier continue, autour de la direction axiale.
Une telle couronne peut être fixée sur le pourtour du stator, sur sa face extérieure.
Alternativement, une telle couronne peut être fixée sur une extrémité axiale du stator.
Suivant un exemple non limitatif, une telle couronne peut être fixée sur une extrémité axiale de la culasse statorique sans déborder de ladite culasse statorique vers la région interne, ou vers la région externe, de ladite culasse statorique, dans la direction radiale.
Suivant un autre exemple non limitatif, une telle couronne peut être fixée sur la culasse statorique et déborder de ladite culasse statorique vers la région interne, et/ou vers la région externe, de ladite culasse statorique, dans la direction radiale.
Suivant un exemple de réalisation non limitatif, au moins un moyen d’étanchéité commun peut former une couronne :
- autour de la direction axiale, et
- sur toute la longueur du stator dans la direction axiale ;
Ainsi, la machine comprend une couronne venant envelopper la machine électrique sur toute sa longueur dans la direction axiale, et dans la direction radiale à partir de la culasse statorique. Ainsi, toute la région externe de la culasse statorique est recouverte par une couronne d’étanchéité formant une chape sur tout le pourtour de la machine électrique à partir de la culasse statorique.
Une telle couronne peut être formée par deux pièces tubulaires : chaque pièce peut être insérée autour de la machine depuis une extrémité axiale de la machine et venir en appui sur une extrémité axiale de la culasse statorique de manière étanche. Les deux pièces peuvent s’assembler entre-elles de manière étanche et serrée de sorte qu’elles restent solidaires de la machine électrique de manière étanche.
De manière générale, pour au moins une bobine torique, la machine selon l’invention peut comprendre deux moyens d’étanchéité, disposés de part et d’autre du stator et alignés avec ledit stator dans la direction axiale, de sorte à réaliser une étanchéité entre toute la région externe de ladite culasse statorique comportant ledit au moins une bobine torique, et toute la région interne de ladite culasse.
Chacun des deux moyens d’étanchéité peut être en forme de couronne, de pièce tubulaire, ou de toute autre forme. Ces moyens d’étanchéité ont pour fonction de garantir l’étanchéité, au moins dans la direction axiale, et éventuellement dans la direction radiale, seuls ou en combinaison avec d’autres organes de la machine.
Lorsqu’un moyen d’étanchéité est commun à plusieurs bobines, il peut se présenter sous la forme d’une couronne, partielle ou totale, autour de la direction axiale.
Lorsqu’un moyen d’étanchéité est individuel à une bobine, il peut se présenter sous la forme d’une couche, ou d’un patch, ou d’un dépôt de matière localisé.
Par exemple, la machine selon l’invention peut être munie, au niveau d’au moins une de ses extrémités axiales, d’au moins une pièce, dite flasque, perpendiculaire à la direction axiale.
Dans ce cas, au moins un moyen d’étanchéité peut réaliser une étanchéité en coopération avec ledit flasque.
En particulier, au moins un moyen d’étanchéité peut venir au contact de ledit flasque de manière démontable ou non.
Le moyen d’étanchéité peut s’étendre suivant la direction axiale, entre la culasse statorique et le flasque. Par exemple, le moyen d’étanchéité peut comprendre une couronne, reliant de manière étanche le flasque et la culasse statorique dans la direction axiale, tout autour de ladite direction axiale.
Suivant des exemples de réalisation, un joint d’étanchéité peut être utilisé entre le moyen d’étanchéité et le flasque, tel que par exemple un joint en caoutchouc, amovible ou non, équipant le flasque ou le moyen d’étanchéité.
Par ailleurs, la machine selon l’invention peut être munie d’une pièce, dite virole, autour d’au moins une partie, ou de la totalité, du stator.
Dans ce cas, au moins un moyen d’étanchéité peut réaliser une étanchéité en coopération avec ladite virole.
En particulier, au moins un moyen d’étanchéité peut venir au contact de ladite virole de manière démontable ou non.
Le moyen d’étanchéité peut s’étendre suivant la direction radiale, entre la culasse statorique et la virole. Par exemple, le moyen d’étanchéité peut comprendre une couronne, reliant de manière étanche la virole et le stator dans la direction radiale, tout autour de ladite axiale.
Suivant des exemples de réalisation, un joint d’étanchéité peut être utilisé entre le moyen d’étanchéité et la virole, tel que par exemple un joint en caoutchouc, amovible ou non, équipant la virole ou le moyen d’étanchéité.
Suivant une version de réalisation préférée, la machine selon l’invention peut être munie d’une virole enveloppant le stator, et refermée de manière étanche par deux flasques de part et d’autre de ladite machine dans la direction axiale.
Dans ce cas, la machine selon l’invention peut en outre comporter, au niveau de chacune de ses extrémités axiales, une couronne d’étanchéité disposée entre le flasque et la culasse statorique.
Ainsi, les couronnes d’étanchéité, les flasques et la virole forment une chambre étanche, autour du stator. Au moins une ouverture d’introduction prévue dans la virole, ou dans un flasque, permet d’amener le liquide caloporteur dans ladite chambre étanche, au contact des bobines toriques dans la région externe de la culasse statorique. Au moins une ouverture d’évacuation, prévue dans la virole, ou dans un flasque, permet d’évacuer le liquide caloporteur de ladite chambre étanche.
Avantageusement, au moins un moyen d’étanchéité peut être formé par, ou réalisé en, une résine diélectrique.
Bien entendu, tout autre matériau diélectrique peut être utilisé pour le moyen d’étanchéité. Par exemple, au moins un moyen d’étanchéité peut être formé par, ou réalisé en, un vernis, une mousse, en particulier expansive, etc.
Comme indiqué plus haut, l’au moins un moyen d’amené du liquide caloporteur peut comprendre au moins une ouverture d’introduction du liquide caloporteur dans la région externe de la culasse statorique.
Au moins une ouverture d’introduction du fluide caloporteur peut être orientée dans la direction axiale, de sorte à introduire ledit liquide suivant ladite direction axiale.
En particulier, au moins une ouverture d’introduction du fluide caloporteur peut être orientée dans la direction axiale et alignée avec la culasse statorique.
Lorsque la machine électrique est munie d’un flasque, au moins une ouverture d’introduction peut être formée dans ledit flasque, par exemple dans la direction axiale.
Au moins une ouverture d’introduction du fluide caloporteur peut être orientée dans la direction radiale, de sorte à introduire ledit liquide suivant ladite direction radiale.
En particulier, au moins une ouverture d’introduction du fluide caloporteur peut être orientée dans la direction radiale, en tous points dans la direction axiale, et en particulier au niveau d’une extrémité du stator.
Lorsque la machine électrique est munie d’une virole, au moins une ouverture d’introduction peut être formée dans ladite virole, dans la direction radiale.
Comme indiqué plus haut, l’au moins un moyen d’amené du liquide caloporteur peut comprendre au moins une ouverture d’évacuation du liquide caloporteur dans la région externe de la culasse statorique.
Au moins une ouverture d’évacuation du fluide caloporteur peut être orientée dans la direction axiale, de sorte à évacuer ledit liquide suivant ladite direction axiale.
En particulier, au moins une ouverture d’évacuation du fluide caloporteur peut être orientée dans la direction axiale et alignée avec la culasse statorique.
Lorsque la machine électrique est munie d’un flasque, au moins une ouverture d’évacuation peut être formée dans ledit flasque, par exemple dans la direction axiale.
Au moins une ouverture d’évacuation du fluide caloporteur peut être orientée dans la direction radiale, de sorte à évacuer ledit liquide suivant ladite direction radiale.
En particulier, au moins une ouverture d’évacuation du fluide caloporteur peut être orientée dans la direction radiale, en tous points le long de la direction axiale, et en particulier au niveau d’une extrémité axiale du stator.
Lorsque la machine électrique est munie d’une virole, au moins une ouverture d’évacuation peut être formée dans ladite virole, par exemple dans la direction radiale.
Préférentiellement, au moins une ouverture d’évacuation peut être prévue à l’opposé d’au moins une ouverture d’introduction de sorte à faciliter la circulation du liquide caloporteur.
Bien entendu, au moins une ouverture d’évacuation peut être prévue du même côté qu’au moins une ouverture d’introduction.
Suivant un mode de réalisation, le stator peut ne pas comporter de logements, ni d’encoches, dans la région externe de la culasse statorique.
Dans ce cas, la face externe du stator est sensiblement lisse, et les bobines toriques sont directement enroulées sur ladite face externe du stator. Dans ce cas, la région externe de la culasse statorique se trouve confondue avec la face externe du stator.
Des séparateurs peuvent être disposés entre les bobines toriques pour ajuster leur positionnement et/ou pour les maintenir en position.
De plus, lorsque la machine électrique comporte une virole, des éléments de support peuvent être disposés, du côté de la région externe, pour que ladite virole vienne en appuie sur lesdits éléments de support.
Alternativement, le stator peut comporter, dans la région externe de la culasse statorique, au moins un logement, dit externe, se prolongeant dans la direction axiale sur au moins une partie dudit stator, accueillant, chacun, au moins une bobine torique.
Un tel logement externe peut ne pas déboucher sur la face externe du stator, dans la direction radiale. La face externe du stator est la face du stator opposée au rotor.
Alternativement, ou en plus, dans la direction radiale, au moins un logement externe peut déboucher sur la face externe du stator, opposée au rotor.
Un tel logement externe ouvert sur la face externe peut se présenter sous la forme d’une encoche longitudinale, s’étendant dans la direction axiale, sur la face externe du stator.
Suivant un mode de réalisation, le stator peut ne pas comporter de logements, ni d’encoches, dans la région interne de la culasse statorique.
Dans ce cas, la face interne du stator, se trouvant du côté du rotor est sensiblement lisse, et les bobines toriques sont directement enroulées sur ladite face interne du stator.
La région interne de la culasse statorique se trouve confondue avec ladite face interne du stator.
Des séparateurs peuvent être disposés entre les bobines toriques pour ajuster leur positionnement et/ou pour les maintenir en position, dans ladite région interne.
Alternativement, le stator peut comporter, dans la région interne de la culasse statorique, au moins un logement, dit interne, se prolongeant dans la direction axiale sur au moins une partie dudit stator, et accueillant, chacun, au moins une bobine torique.
Un tel logement interne peut ne pas déboucher sur la face interne du stator, dans la direction radiale.
Alternativement, ou en plus, dans la direction radiale, au moins un logement interne peut déboucher sur la face interne du stator, se trouvant du côté du rotor.
Un tel logement interne ouvert sur la face interne peut se présenter sous la forme d’une encoche longitudinale, s’étendant dans la direction axiale, sur la face interne du stator.
Suivant un exemple de réalisation, le liquide caloporteur peut être une huile, de l’eau, de l’azote liquide, un ergol liquide, etc.
Suivant un exemple de réalisation nullement limitatif, la machine selon l’invention peut être un moteur électrique.
Suivant un autre exemple de réalisation nullement limitatif, la machine selon l’invention peut être un générateur électrique.
Suivant un autre exemple de réalisation nullement limitatif, la machine selon l’invention peut être un frein à courants de Foucault.
Description des figures et modes de réalisation
D’autres avantages et caractéristiques apparaîtront à l’examen de la description détaillée d’un mode de réalisation nullement limitatif, et des dessins annexés sur lesquels :
- la FIGURE 1 est une représentation schématique d’un exemple de réalisation non limitatif d’une machine refroidie à l’huile, conformément à une solution de l’état de la technique ; et
- les FIGURES 2a-2b, 3a-3b, 4a-4b, 5a-5b, 6a-6b, 7a-7b, 8a-8b et 9 sont des représentations schématiques de différents exemples de réalisation non limitatifs d’une machine selon l’invention.
Il est bien entendu que les modes de réalisation qui seront 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, si cette sélection de caractéristiques est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l’invention par rapport à de l’état de la technique antérieur. Cette sélection comprend au moins une caractéristique de préférence fonctionnelle sans détails structurels, ou avec seulement une partie des détails structurels si cette partie est uniquement suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l’invention par rapport à l’état de la technique antérieure.
Sur les figures, les éléments communs à plusieurs figures conservent la même référence.
La FIGURE 1 est une représentation schématique d’un exemple de réalisation non limitatif d’une machine électrique de l’art antérieur refroidie à l’huile.
La machine 100, représentée sur la FIGURE 1, est un moteur électrique comprenant un rotor 102 disposé dans un stator 104 muni de bobines 106, par exemple distribués ou concentriques.
Le rotor 102 est prévu rotatif dans le stator 104 autour d’une direction axiale 108. Dans l’exemple représenté, le stator 104 enveloppe le rotor 102 dans toutes les directions radiales 110.
Le moteur 100 est pourvu d’une pièce 112, dite virole, se présentant sous la forme d’un tube enveloppant le stator 104, dans la direction axiale 108, et dans toutes les directions radiales, tout autour de la direction axiale 108. Dans l’exemple représenté, la virole 112 se prolonge au-delà du rotor 102 et du stator 104 dans chacun des deux sens dans la direction axiale 108.
Le moteur 100 est muni, de part et d’autre de la virole 112, de deux parois 114 et 116, appelées flasques, perpendiculaires à la direction axiale 108. Chacun des flasques 114-116 referme la virole 112, à chacune de ses extrémités axiales. Chacun des flasques 114-116 est relié à la virole 112 de manière étanche.
En outre, le moteur 100 comprend une frette 118, dite frette de confinement, fixe, disposée entre le rotor 102 et le stator 104, et fixée de part et d’autre aux flasques 114 et 116, de manière étanche. La frette de confinement 118 enveloppe le rotor 102 dans toutes les directions radiales 110 et le long de la direction axiale 108.
Ainsi, la frette de confinement 118, les flasques 114 et 116 et la virole 112 définissent une chambre 120 étanche aux liquides, comprenant le stator 104.
Cette chambre 120 étanche est pourvue d’une ouverture 122 d’introduction d’un liquide caloporteur, tel que de l’huile, dans la chambre 120 et une ouverture 124 d’évacuation du liquide caloporteur hors de la chambre étanche 120.
L’ouverture d’introduction 122 et l’ouverture d’évacuation 114 sont orientées, chacune, suivant la direction axiale 108.
Dans l’exemple représenté, le liquide de refroidissement est amené dans la chambre étanche 120 depuis l’extrémité axiale 126 de la machine 100 comportant le flasque 114 muni de l’ouverture d’introduction 122, et extrait de la chambre étanche 120 par l’extrémité axiale 128 de la machine 100 comportant le flasque 116 muni de l’ouverture d’extraction 124.
Le moteur 100 de la FIGURE 1 est refroidi de manière efficace car un liquide caloporteur est utilisé. De plus, le liquide caloporteur est amené directement au contact des bobines 106 du moteur.
Cependant, l’utilisation de la frette de confinement 118, entre le rotor 102 et le stator 104 augmente l’entrefer magnétique entre le rotor 102 et le stator 104, ce qui diminue la performance du moteur 100. De plus, la frette de confinement 118 n’est pas facile à réaliser car il est préférable d’utiliser un matériau diélectrique qui est à la fois étanche et qui doit satisfaire aux contraintes de dilatation thermique et d’autre part présente une tenue mécanique suffisante dans le temps : ce qui est coûteux et complexe à réaliser.
L’invention a pour but de remédier à au moins un de ces inconvénients.
Les FIGURE 2a et 2b sont des représentations schématiques d’un premier exemple de réalisation non limitatif d’une machine électrique selon l’invention.
La machine électrique 200 est représentée sur la FIGURE 2a selon une vue en coupe suivant la direction axiale 108, et sur la FIGURE 2b, selon une vue depuis l’extrémité axiale 126 en ayant omis le flasque 114.
La machine électrique 200, de la FIGURE 2, est un moteur électrique.
Le moteur électrique 200 comprend tous les éléments du moteur électrique 100 de la FIGURE 1, sauf en ce qui concerne les différences décrites ci-dessous.
A la différence du moteur électrique 100, le moteur électrique 200 est à bobinage torique. En d’autres termes, le moteur 200 comprend plusieurs bobines toriques 202.
Chaque bobine torique 202 comprend une ou plusieurs spires autour de la culasse statorique du stator 104 de sorte que chaque bobine torique 202 forme une boucle autour de ladite culasse statorique. Chaque bobine torique 202 fait donc le tour de culasse statorique. Chaque bobine torique se prolonge sur une région, dite interne, de la culasse statorique se trouvant du côté du rotor 102 et sur une région, dite externe, opposée au rotor 102. En d’autres termes, chaque bobine torique 202 comprend un faisceau, dit interne, se prolongeant dans la direction axiale 108 dans la région interne de la culasse statorique, et un faisceau, dit externe, se prolongeant dans la direction axiale 108 dans la région externe de la culasse statorique : ces deux faisceaux sont reliés entre eux aux extrémités axiales de la culasse statorique.
A la différence du moteur électrique 100, le moteur électrique 200 ne comprend pas de frette de confinement 118 entre le rotor 102 et le stator 104.
Le moteur 200 comprend, de part et d’autre de stator 104, un moyen d’étanchéité 204-206 formant une paroi étanche entre la région externe et la région interne de la culasse statorique.
Dans l’exemple représenté, chaque moyen d’étanchéité 204-206 se présente sous la forme d’une couronne, alignée avec la culasse statorique dans la direction axiale 108. Autrement dit, chaque couronne d’étanchéité 204-206 est disposée entre la région interne et la région externe de la culasse statorique. Chaque couronne d’étanchéité 204, respectivement 206, s’étend dans la direction axiale 108 entre le stator 104 et le flasque 114, respectivement le flasque 116.
Chaque couronne d’étanchéité 204-206 est au contact de la culasse statorique de manière étanche. Cette étanchéité peut être obtenue en formant la couronne d’étanchéité 204-206 directement sur la culasse statorique, par exemple par collage ou par moulage.
La couronne d’étanchéité 204 est aussi au contact du flasque 114, de manière étanche. Cette étanchéité peut être obtenue en formant la couronne d’étanchéité 204 directement sur le flasque 114, ou par collage. Alternativement, l’étanchéité peut être obtenue par serrage, avec éventuellement un joint d’étanchéité, par exemple en caoutchouc, disposé entre la couronne d’étanchéité 204 et le flasque 114.
La couronne d’étanchéité 206 est aussi au contact du flasque 116, de manière étanche. Cette étanchéité peut être obtenue en formant la couronne d’étanchéité 206 directement sur le flasque 116, ou par collage. Alternativement, l’étanchéité peut être obtenue par serrage, avec éventuellement un joint d’étanchéité, par exemple en caoutchouc, disposé entre la couronne d’étanchéité 206 et le flasque 116.
Comme dans le moteur 100 de la FIGURE 1, dans le moteur 200, la virole 112 est fixée de manière étanche avec chacune des flasques 114 et 116.
Dans ces conditions, une chambre étanche 208 est formée, tout autour du stator 104, entre la virole 112, les flasques 114 et 116 et les couronnes d’étanchéité 204 et 206. On comprend que la chambre d’étanchéité 208 comprend uniquement la région externe de la culasse statorique et ne comprend pas la région interne de la culasse statorique. Autrement dit, la région interne du stator est séparée de manière étanche de la région externe du stator 104.
Un liquide de refroidissement, tel qu’une huile, peut être introduit dans la chambre étanche 208 par l’ouverture d’introduction 122 et évacué de ladite chambre par l’ouverture d’évacuation 124.
Ainsi, le moteur 200 peut être refroidi par un liquide de refroidissement qui est amené au contact des bobines toriques 202, mais uniquement dans la région externe de la culasse statorique, ce qui permet un refroidissement efficace. De plus, il n’est pas nécessaire d’utiliser une frette de confinement, contrairement au moteur 100 de la FIGURE 1, ce qui permet de ne pas dégrader les performances du moteur et de préserver un entrefer magnétique optimal.
Les couronnes d’étanchéité 204-206 peuvent être réalisées en tout matériau diélectrique, et par exemple en résine diélectrique ou en un vernis diélectrique, en plastique, etc. En particulier, les couronnes d’étanchéité 204-206 peuvent être réalisées en résine époxyde.
Suivant des alternatives non représentées, au moins une ouverture d’introduction 122, respectivement au moins une ouverture d’évacuation 124, peut être orientée suivant la direction radiale 110, par exemple en étant disposée sur la virole 112.
De manière générale, chacune des ouvertures d’introduction 122 et d’évacuation 124 peut être disposée sur la virole ou un flasque, et être orientée suivant la direction axiale, la direction radiale ou tout autre direction, indépendamment de l’orientation de l’autre des ouvertures d’introduction 122 et d’évacuation 124.
De plus, bien que non représentés pour ne pas surcharger la FIGURE 2, le moteur électrique 200 peut comporter sur la face externe du stator :
- des éléments de séparation des bobines toriques entre-elles ; et/ou
- des éléments supports sur lesquels est disposée la virole 112.
Les FIGURES 3a et 3b sont des représentations schématiques d’un autre exemple de réalisation non limitatif d’une machine électrique selon l’invention.
La machine électrique 300 est représentée sur la FIGURE 3a selon une vue en coupe suivant la direction axiale 108, et sur la FIGURE 3b selon une vue depuis l’extrémité axiale 126 en ayant omis le flasque 114.
La machine électrique 300, des FIGURES 3a et 3b, est un moteur électrique qui comprend tous les éléments du moteur électrique 200 des FIGURES 2a et 2b, sauf en ce qui concerne les différences décrites ci-dessous.
Dans le moteur électrique 300, à la différence du moteur électrique 200, chacune des couronnes d’étanchéité 204-206 est positionnée sur la région externe de la culasse statorique, et en particulier sur la face externe du stator 104. Autrement dit, chaque couronne d’étanchéité 204-206 ne se trouve pas dans le prolongement du stator 104, mais se trouve sur la face externe du stator 104, entre la face externe du stator 104 et la virole 112. Chaque couronne d’étanchéité 204-206 s’étend dans la direction radiale 110 entre le stator 104 et la virole 112. Dans la direction axiale, chaque couronne d’étanchéité 204-206 présente une épaisseur prédéterminée suffisante pour assurer l’étanchéité et la tenue mécanique.
Chaque couronne d’étanchéité 204 et 206 peut être disposée à une extrémité axiale du stator 104, ou en tout emplacement le long du stator 104, dans la direction axiale 108.
De plus, dans le moteur électrique 300, à la différence du moteur électrique 200, les ouvertures d’introduction 122 et d’évacuation 124 sont prévues sur la virole 112 et orientées dans la direction radiale 110.
Dans l’exemple de réalisation des FIGURES 3a et 3b, le moteur 300 peut ne pas comprendre de flasques 114-116, ces derniers ne participant pas à la l’étanchéité du refroidissement.
Suivant des modes de réalisation non représentés, les exemples des FIGURES 2a-2b et 3a-3b peuvent être combinées de sorte que le moteur électrique peut comprendre une couronne disposée sur la face externe du stator 104 entre ladite face externe et la virole 112 comme dans le moteur 300, et une couronne d’étanchéité disposée dans la continuité du stator 104, entre une extrémité axiale du stator 104 et une flasque 114 ou 116, comme dans le moteur 200.
Les FIGURES 4a et 4b sont des représentations schématiques d’un autre exemple de réalisation non limitatif d’une machine électrique selon l’invention.
La machine électrique 400 est représentée sur la FIGURE 4a selon une vue en coupe suivant la direction axiale 108, et sur la FIGURE 4b selon une vue depuis l’extrémités axiale 126 de la machine 400.
La machine électrique 400 est un moteur électrique qui comprend tous les éléments du moteur électrique 300, sauf en ce qui concerne les différences décrites ci-dessous.
A la différence du moteur électrique 300, le moteur électrique 400 ne comprend pas de flasques, ni de virole.
Le moteur électrique 300 comprend un moyen d’étanchéité formé par deux couronnes 204 et 206 agencées de manière étanche sur la paroi externe du stator 104 et qui sont rejointes entre-elles, dans la direction axiale 108, par une troisième couronne 402 se prolongeant dans la direction axiale 108 et enveloppant le stator 104 dans toutes les directions radiales 110, entre lesdites couronnes 204 et 206.
Les ouvertures d’introduction 122 et d’évacuation 124 sont prévues dans la troisième couronne 402. Alternativement, l’une au moins des ouvertures d’introduction 122 et d’évacuation 124 peut être prévue sur l’une des couronnes 204 et 206.
Les couronnes 204, 206 et 402 peuvent être prévues d’une seule pièce qui est fixée de manière étanche sur la face externe du stator 104, par exemple par collage ou par moulage. Alternativement, les couronnes 204, 206 et 402 peuvent se présenter sous la forme de pièces indépendantes assemblées entre-elles, et avec le stator 104 de manière étanche, par exemple par collage, éventuellement en utilisant des joints d’étanchéité.
Dans tous les exemples décrits en référence aux FIGURES 2a-2b, 3a-3b et 4a-4b, chaque couronne d’étanchéité s’étend sur la totalité du stator 104 autour de la direction axiale 108, c’est-à-dire dans toutes les directions radiales 110. Alternativement, au moins une des couronnes peut s’étendre sur une partie du stator 104 seulement, autour de la direction axiale 108. Dans ce cas, des parois longitudinales peuvent être prévues sur la face externe du stator 104, entre lesdites couronnes pour préserver l’étanchéité d’au moins une partie de la région externe du stator, par rapport au reste de la machine.
Dans tous les exemples décrits en référence aux FIGURES 2a-2b, 3a-3b et 4a-4b, le stator 104 ne comporte pas de logements ou d’encoches sur sa face externe, de sorte que sa face externe est sensiblement lisse et les bobines toriques sont enroulés en surface. Dans cette configuration particulière, la région externe de la culasse statorique est confondue avec la face externe du stator 104. Bien entendu, la face externe du stator peut comporter des éléments de séparation et de maintien des bobines toriques, et/ou des éléments de support pour soutenir la virole de la machine, lorsque ladite machine comporte une virole.
Alternativement, la face externe du stator 104 peut comporter des logements, dits externes, se prolongeant dans la direction axiale, et chacun prévu pour accueillir une ou plusieurs bobines toriques dans la région externe dudit stator 104. Pour le moteur des FIGURES 2a-2b, les logements externes peuvent ne pas déboucher sur la face externe du stator, dans la direction radiale. Pour les exemples de FIGURES 2a-2b, 3a-3b et 4a-4b, les logements externes peuvent déboucher sur la face externe du stator dans la direction radiale, et peuvent par exemple se présenter sous la forme d’encoches axiales ouvertes sur la face externe du stator 104.
Les FIGURES 5a et 5b sont des représentations schématiques d’un autre exemple de réalisation non limitatif d’une machine électrique selon l’invention.
La machine électrique 500 est représentée sur la FIGURE 5a selon une vue en coupe suivant la direction axiale 108 et sur la FIGURE 5b selon une vue depuis l’extrémité axiale 126 en ayant omis le flasque 114.
La machine électrique 500, des FIGURES 5a et 5b, est un moteur électrique qui comprend tous les éléments du moteur électrique 200 des FIGURES 2a et 2b, sauf en ce qui concerne les différences décrites ci-dessous.
A la différence du moteur électrique 200, le moteur électrique 500 comprend sur la face externe du stator des encoches longitudinales 502 dans lesquelles sont disposées les bobines toriques 202.
Bien entendu, suivant une alternative non représentée, le moteur électrique 500 peut comprendre des encoches longitudinales similaires sur la face interne du stator 104, en plus ou à la place des encoches longitudinales 502.
Les FIGURES 6a et 6b sont des représentations schématiques d’un autre exemple de réalisation non limitatif d’une machine électrique selon l’invention.
La machine électrique 600 est représentée sur la FIGURE 6a selon une vue suivant la direction axiale 108 et sur la FIGURE 6b selon une vue depuis l’extrémité axiale 126 en ayant omis le flasque 114.
La machine électrique 600, des FIGURES 6a et 6b, est un moteur électrique qui comprend tous les éléments du moteur électrique 500 des FIGURES 5a et 5b, sauf en ce qui concerne les différences décrites ci-dessous.
Le moteur électrique 600 comprend en plus, sur la face interne du stator 104, des encoches longitudinales 602 dans lesquelles sont disposées les bobines toriques 202.
Bien entendu, suivant une alternative non représentée, la machine électrique selon l’invention peut comprendre uniquement des encoches sur la face interne du stator 104 et ne pas comprendre d’encoches sur la face externe du stator.
Les FIGURES 7a et 7b sont des représentations schématiques d’un autre exemple de réalisation non limitatif d’une machine électrique selon l’invention.
La machine électrique 700 est représentée sur la FIGURE 7a selon une vue en coupe longitudinale suivant la direction axiale 108, et sur la FIGURE 7b selon une vue depuis l’extrémité axiale 126.
La machine électrique 700 des FIGURES 7a et 7b est un moteur électrique comprenant un rotor 102 disposé dans un stator 104 muni de bobines toriques 202, à l’instar du moteur 200, par exemple.
Dans l’exemple représenté, le stator 104 du moteur électrique 700 comporte, dans la région externe de la culasse statorique, des logements longitudinaux 702, dits logements externes, se prolongeant dans la direction axiale 108. Chaque logement externe 702 accueille une ou plusieurs bobines toriques 202 dans la région externe de la culasse statorique.
Chaque logement externe 702 est formé dans l’épaisseur du stator 104 de sorte qu’il ne débouche pas sur la face externe du stator 104 dans la direction radiale 110. Chaque logement externe 702 s’étend sur toute la longueur du stator 104, entre ses extrémités axiales, et débouche à chacune de ses extrémités axiales.
Chaque logement externe 702 comporte une ouverture d’introduction 122 de liquide caloporteur dans ledit logement 702 une ouverture d’évacuation 124 de liquide caloporteur hors dudit logement 702. Dans l’exemple représenté, chacune desdites ouvertures 122-124 est formée dans le stator 104, depuis la face externe dudit stator 104 jusqu’au logement externe 702, dans la direction radiale 110.
De plus, le moteur 700 comprend, du côté de chacune des extrémités axiales de chaque logement externe 702, un moyen d’étanchéité 704-706 qui bouche le logement externe 702, de manière étanche aux liquides, à ladite extrémité axiale. Ainsi, chaque logement externe 702, bouchée à ses deux extrémités axiales, forme un conduit dans lequel un liquide caloporteur peut être circulé grâce aux ouvertures 122 et 124.
Chaque moyen d’étanchéité 704-706 peut être formé par tout matériau diélectrique étanche, et en particulier en caoutchouc, en vernis, ou en résine.
Chaque moyen d’étanchéité 704-706 d’un logement 702 peut être formé par toutes techniques connues, et en particulier par une technique d’injection de matière dans le logement externe 702, depuis chaque extrémité axiale dudit logement 702.
En particulier, chaque moyen d’étanchéité 704-706 d’un logement 702 peut être formé par injection d’une résine époxyde depuis chacune des extrémités dudit logement.
Les FIGURES 8a et 8b sont des représentations schématiques d’un autre exemple de réalisation non limitatif d’une machine électrique selon l’invention.
La machine électrique 800 est représentée sur la FIGURE 8a selon une vue en coupe longitudinale suivant la direction axiale 108, et sur la FIGURE 8b selon une vue depuis l’extrémité axiale 126.
La machine électrique 800 des FIGURES 8a et 8b est un moteur électrique comprenant un rotor 102 disposé dans un stator 104 muni de bobines toriques 202.
Le moteur électrique 800 comprend tous les éléments du moteur électrique 700, sauf en ce qui concerne les différences indiquées ci-dessous.
Dans le moteur électrique 800, les moyens d’étanchéité 704-706 de chaque logement externe 702 sont disposés, non pas dans ledit logement externe 702, mais en façade, sur chaque extrémité axiale du stator 104, et en particulier de la culasse statorique, de manière à recouvrir de manière étanche ledit logement externe 702, là où il débouche sur les extrémités axiales du stator 104.
Dans l’exemple montré, chaque moyen d’étanchéité 704-706 de chaque logement externe 702 s’étend sensiblement sur toute la largeur de la culasse statorique dans la direction radiale 110. Bien entendu, au moins un moyen d’étanchéité peut s’étendre sur une largeur plus grande ou moins grande, et/ou avoir un positionnement différent, tant qu’il assure l’étanchéité dudit logement externe 702.
Dans l’exemple montré, chaque moyen d’étanchéité 704-706 est individuel à chaque logement externe pour chaque extrémité axiale du stator 104. Alternativement, au moins un moyen d’étanchéité peut être commun à plusieurs logements externes au niveau d’une, ou de chaque, extrémité axiale du stator 104.
De plus selon des modes de réalisation non représentés, il est possible de combiner les exemples des FIGURES 7a-7b et 8a-8b, de sorte qu’un moyen d’étanchéité d’un logement est disposé dans ledit logement comme montré sur les FIGURES 7a et 7b, et au moins un moyen d’étanchéité d’un autre logement soit disposé en façade comme montré sur les FIGURES 8a et 8b.
La FIGURE 9 est une représentation schématique d’un autre exemple de réalisation non limitatif d’une machine électrique selon l’invention.
La machine électrique 900 est représentée selon une vue en coupe suivant la direction axiale 108.
La machine électrique 900 de la FIGURE 9 est un moteur électrique qui comprend tous les éléments du moteur électrique 500 des FIGURES 5a et 5b, sauf en ce qui concerne les différences décrites ci-dessous.
A la différence du moteur électrique 500, le moteur électrique 900 comprend en outre un moyeu 902 de part et d’autre du stator 104. De chaque côté du stator, le moyeu forme une couronne évidée en son centre et s’étend dans la direction radiale depuis la virole 112. Le moyeu 902 se trouve d’un côté entre le flasque 114 et le stator 104 et de l’autre côté entre le flasque 116 et le stator 104.
Dans le moteur 900 de la FIGURE 9, le moyen d’étanchéité 204 est disposé étanche entre le stator 104 et le moyeu 902, et le moyen d’étanchéité 206 est disposé étanche entre le stator 104 et le moyeu 902.
Chaque moyen d’étanchéité 204 et 206 est au contact étanche du moyeu 902.
Alternativement, l’étanchéité peut être obtenue par serrage, avec éventuellement un joint d’étanchéité, par exemple en caoutchouc, disposé entre la couronne d’étanchéité 204 et le moyeu 902.
Ainsi, la chambre étanche 208 comprenant le faisceau externe de chaque bobine torique 202 est formée par le stator 104, les moyens d’étanchéités 204 et 206, la virole 112 et les moyeux 902 reliant de manière étanche ladite virole 112 à chaque moyen d’étanchéité.
Le fluide de refroidissement est introduit dans la chambre étanche 208 par un conduit 904 traversant le flasque 114, et débouchant dans la chambre étanche 208 au travers du moyeu 902. Le conduit 904 traverse le moyeu 902 de manière étanche.
Le fluide de refroidissement est évacué de la chambre étanche 208 par un conduit 906 traversant le flasque 116, et débouchant dans la chambre étanche 208 au travers du moyeu 902. Le conduit 906 traverse le moyeu 902 de manière étanche.
Dans l’exemple représenté, les conduits 904 et 906 sont disposés de part et d’autre du stator dans la direction axiale 108.
Bien entendu, l’invention n’est pas limitée aux exemples détaillés ci-dessus.
Dans tous les exemples qui viennent d’être décrits, les ouvertures d’introduction et d’évacuation de liquide caloporteur sont disposées au niveau des extrémités axiales opposées du moteur. Bien entendu, ces ouvertures peuvent être disposées au niveau d’une même extrémité axiale du moteur.
De plus, dans tous les exemples décrits une unique ouverture d’introduction du liquide caloporteur est représentée. Bien entendu, plusieurs ouvertures d’introduction du liquide caloporteur peuvent être prévues.
En outre, dans tous les exemples décrits, une unique ouverture d’évacuation du liquide caloporteur est représentée. Bien entendu, plusieurs ouvertures d’évacuation du liquide caloporteur peuvent être prévues.
Par ailleurs, dans tous les exemples décrits, la machine électrique comporte quatre bobines toriques. Bien entendu, le nombre de bobine toriques n’est pas limitatif et la machine électrique peut comporter un nombre de bobines toriques supérieur ou égale à 2.
De plus, il est possible de bobiner une ou plusieurs bobines toriques dans un même logement, ou une même encoche.
En outre, dans tous les exemples décrits, la machine électrique est un moteur électrique. Bien entendu, la machine électrique décrite en références aux FIGURES, et plus généralement la machine électrique selon l’invention, peut alternativement être un générateur, un alternateur, un démarreur, un frein à courants de Foucault, etc.
Dans les exemples décrits, la machine électrique peut être monophasée ou triphasée, et plus généralement polyphasée. Dans ce cas, il est bien évident que la machine électrique peut présenter un nombre de bobines différent de quatre.
Claims (15)
- Machine électrique (200;300;400;500;600;700;800;900) comprenant un rotor (102) disposé rotatif autour d’une direction (108), dite axiale, dans un stator (104) comportant plusieurs bobines toriques (202) enroulées autour de la culasse statorique de sorte que chaque bobine torique (202) forme une boucle se prolongeant d’une part sur une région, dite interne, de ladite culasse statorique du côté dudit rotor (102) et d’autre part sur une région, dite externe, de ladite culasse statorique opposée audit rotor (104) ;
ladite machine (200;300;400;500;600;700;800;900) comportant en outre, pour au moins une bobine torique (202) :- au moins un moyen d’étanchéité (204,206;402;704,706) disposé entre au moins une partie de la région externe de la culasse statorique comportant ladite bobine torique et la région interne de ladite culasse statorique ; et
- au moins un moyen (122,124;502;902,904) d’amené d’un liquide caloporteur au contact de ladite bobine torique (202) dans ladite partie de ladite région externe de ladite culasse statorique.
- Machine (200;300;400;500;600;900) selon la revendication précédente, caractérisée en ce qu’au moins un moyen d’étanchéité (204,206;402) est commun à plusieurs, et en particulier à toutes les, bobines toriques (202).
- Machine (200;300;400;500;900) selon la revendication précédente, caractérisée en ce qu’au moins un moyen d’étanchéité commun (204,206;402) forme une couronne continue autour de la direction axiale (108).
- Machine selon la revendication précédente, caractérisée en ce qu’au moins un moyen d’étanchéité commun forme une couronne :
- autour de la direction axiale, et
- sur toute la longueur du stator dans la direction axiale ;
- Machine (200;300;400;500;600;800;900) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu’elle comprend, pour au moins une bobine torique (202), deux moyens d’étanchéités (204,206;704,706), disposés de part et d’autre du stator (104) et alignés avec ledit stator (104) dans la direction axiale (108), de sorte à réaliser une étanchéité entre toute la région externe de ladite culasse statorique comportant ladite au moins une bobine torique (202), et toute la région interne de ladite culasse statorique.
- Machine (200;500;600;900) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu’elle est munie, au niveau d’au moins une de ses extrémités axiales, d’au moins une pièce (114,116), dite flasque, perpendiculaire à la direction axiale (108), au moins un moyen d’étanchéité (204,206) réalisant une étanchéité en coopération avec ladite flasque (114,116).
- Machine (200;300;500;600;900) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu’elle est munie d’une pièce (112), dite virole, autour d’au moins une partie du stator (104), au moins un moyen d’étanchéité (204,206) réalisant une étanchéité en coopération avec ladite virole (112).
- Machine (200;300;500;600) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu’elle est munie d’une virole (112) enveloppant le stator (104), et refermée de manière étanche par deux flasques (114,116) de part et d’autre de ladite machine (200;300;500;600) dans la direction axiale (108), ladite machine (200;300;500;600) comportant au niveau de chacune de ses extrémités axiales, une couronne d’étanchéité (204,206) disposée entre la flasque (114,116) et la culasse statorique.
- Machine (200;300;400;500;600;700;800;900) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu’au moins un moyen d’étanchéité est formé par une résine diélectrique.
- Machine (200;300;400;500;600;700;800;900) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l’au moins un moyen d’amené du liquide caloporteur comprend au moins une ouverture d’introduction (122 ;904) du liquide caloporteur, orientée :
- dans la direction axiale (108), de sorte à introduire ledit liquide suivant ladite direction axiale (108) ; ou
- dans la direction radiale (110), de sorte à introduire ledit liquide suivant ladite direction radiale (110).
- Machine (200;300;400;500;600;700;800;900) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l’au moins un moyen d’amené du caloporteur comprend au moins une ouverture d’évacuation (124;906) du liquide caloporteur orientée :
- dans la direction axiale (108), de sorte à extraire ledit liquide suivant ladite direction axiale (108) ; ou
- dans la direction radiale (110), de sorte à extraire ledit liquide suivant ladite direction radiale (110).
- Machine (600;700;500;600;900) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le stator (104) comporte, dans la région externe de la culasse statorique, au moins un logement (502), dit externe, se prolongeant dans la direction axiale (108) sur au moins une partie dudit stator (104) et accueillant, chacun, au moins une bobine torique (202).
- Machine (600) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le stator (104) comporte, dans la région interne de la culasse statorique, au moins un logement (602), dit interne, se prolongeant dans la direction axiale sur au moins une partie dudit stator (104), et accueillant, chacun, au moins une bobine torique.
- Machine électrique (200;300;400;500;600;700;800;900) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le liquide caloporteur est une huile.
- Machine électrique (200;300;400;500;600;700;800;900) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu’il s’agit d’un moteur électrique.
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JP2010213495A (ja) * | 2009-03-11 | 2010-09-24 | Honda Motor Co Ltd | トロイダル巻線モータ |
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Patent Citations (4)
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---|---|---|---|---|
JP2010148230A (ja) * | 2008-12-18 | 2010-07-01 | Honda Motor Co Ltd | トロイダル巻線モータ |
JP2010213495A (ja) * | 2009-03-11 | 2010-09-24 | Honda Motor Co Ltd | トロイダル巻線モータ |
US20120128512A1 (en) * | 2009-08-03 | 2012-05-24 | Atlas Copco Airpower | Turbocompressor system |
US20200204024A1 (en) * | 2017-05-19 | 2020-06-25 | Mahle International Gmbh | Electrical machine |
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