FR3130092A1 - Ensemble électronique avec moyen de protection de capteur - Google Patents

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Manuel Falguier
Romain Henneguet
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Valeo Equipements Electriques Moteur SAS
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Valeo Equipements Electriques Moteur SAS
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Abstract

La présente invention concerne un ensemble électronique (30) de machine électrique, l’ensemble électronique (30) comportant au moins une carte (50) de circuit imprimée sur laquelle est fixée un capteur (17) disposé dans un logement (19) métallique, le capteur (17) étant disposé de façon à être en vis-à-vis avec une cible (15) électromagnétique d’une partie machine de la machine électrique, le logement (19) comportant une ouverture (191), au niveau du capteur (17), fermée par un moyen de protection du capteur (18). Figure pour l’abrégé : Fig. 1.

Description

Ensemble électronique avec moyen de protection de capteur
La présente invention concerne un ensemble électronique avec moyen de protection de capteur pour une machine électrique tournante.
Une machine électrique tournante est un dispositif électromécanique, préférentiellement polyphasé, et permettant de convertir une énergie électrique en une énergie mécanique, ou inversement.
De manière connue, la machine électrique tournante comprend un ensemble électronique qui alimente le rotor et le stator en courant ce qui permet un pilotage optimal de la machine électrique.
Pour réaliser le pilotage, il est nécessaire de connaître la position du rotor et sa vitesse de rotation. Pour cela il est possible d’utiliser un capteur en bout d’arbre.
Une cible magnétique est mise au bout du rotor, c’est-à-dire en bout d’arbre, et un capteur est positionné en vis-à-vis au niveau de l’ensemble électronique. Pour que la mesure soit efficace il est nécessaire de garantir un entrefer faible entre la cible magnétique et le capteur en bout d’arbre. Or du fait qu’un composant soit côté machine et l’autre côté électronique, il y a de nombreux maillons dans la chaîne de cote ce qui génère une grande dispersion de la valeur de l’entrefer.
De plus l’onduleur étant une boite fermée, il y a une importante épaisseur d'aluminium entre le capteur à effet hall et la cible magnétique. Une solution consiste à usiner l’aluminium pour réduire son épaisseur. Mais cet usinage est couteux.
De plus les tolérances de fonderie en aluminium étant assez grande, la présence de l'aluminium va agrandir l’entrefer. En effet il faut garantir un jeu de montage entre le capteur et la fonderie et un autre jeu de montage entre la cible magnétique et la fonderie.
La présente invention a donc pour objet de pallier un ou plusieurs des inconvénients des dispositifs de l’art antérieur en proposant un moyen de protection amélioré pour capteur, qui permette de respecter un entrefer optimum.
Pour cela la présente invention propose un ensemble électronique de machine électrique, l’ensemble électronique comportant au moins une carte de circuit imprimée sur laquelle est fixée un capteur disposé dans un logement métallique, le capteur étant disposé de façon à être en vis-à-vis avec une cible électromagnétique d’une partie machine de la machine électrique,
le logement comportant une ouverture, au niveau du capteur, fermée par un moyen de protection du capteur.
L’ouverture est ainsi formée de façon à ce qu’il n’y ait plus d’aluminium entre la cible magnétique et le capteur.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le moyen de protection est un couvercle en plastique.
Selon un mode de réalisation de l’invention, l’épaisseur du moyen de protection est comprise entre 0,5 et 1,2 mn.
Une telle épaisseur de moyen de protection permet d’obtenir un entrefer réduit.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le moyen de protection a une forme circulaire.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le diamètre de l’ouverture et du moyen de protection est défini de façon à être plus grand que celui de la cible magnétique.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le diamètre du moyen de protection est supérieur à celui de l’ouverture.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le moyen de protection est fixé au bord de l’ouverture par collage
L’invention concerne également un procédé de fixation d’un moyen de protection d’un capteur d’un ensemble électronique selon l’invention comportant une étape de collage.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le procédé comporte une étape de polymérisation de la colle à l’air libre ou dans un four.
L’invention concerne également une machine électrique comportant un ensemble électronique selon l’invention.
D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris et apparaîtront plus clairement à la lecture de la description faite, ci-après, en se référant aux figures annexées, données à titre d'exemple et dans lesquelles:
- la est une vue en coupe longitudinale d’une partie de la machine de la selon l’invention,
- la est vue en élévation de l’ensemble électronique selon l’invention.
L’invention concerne un ensemble électronique avec moyen de protection de capteur pour machine électrique.
La illustre une partie de la machine 1 électrique concernée par l’invention.
La machine 1 électrique est par exemple une machine 1 électrique tournante. Par exemple, la machine 1 électrique tournantes est du type générateur, alternateur, alterno-démarreurs, dont les tensions sont comprises entre 10 et 60V, et par exemple sont égales ou supérieures à 48V.
Cette machine 1 électrique tournante transforme de l'énergie mécaniques en énergie électrique, en mode alternateur, et peut fonctionner en mode moteur pour transformer de l'énergie électrique en énergie mécaniques. La machine 1 électrique tournante comporte un partie machine 20 avec un carter 10. A l'intérieur de ce carter 10, est disposé un arbre 11, un rotor 12 solidaire en rotation de l'arbre 11 et un stator 13 entourant le rotor. Le mouvement de rotation du rotor 12 se fait autour d'un axe X.
Dans cet exemple, le carter 10 comporte au moins un palier arrière 16 de forme creuse et portant, centralement un roulement à billes 12 pour le montage a rotation de l'arbre 11. Dans le cadre de l‘invention, l'extrémité arrière 111 de l'arbre 11 comporte une cible magnétique 15. Plus précisément, la cible magnétique 15 est disposée à l’extrémité de l’arbre 11. Selon un mode de réalisation, la cible 15 est composée de plusieurs pôles magnétiques.
Dans le cadre de l’invention, l’ensemble électronique 30 comporte un capteur 17 disposé en vis à vis de la cible magnétique 15. Ce capteur 17 mesure le champ magnétique et interprète la vitesse et la position du rotor 12 grâce au champs magnétique généré par la cible magnétique 15.
Selon un mode de réalisation de l’invention, l’ensemble électronique 30 comporte une carte 50 de circuit imprimée également appelée PCB (pour Print Cart Board selon la terminologie anglaise).
Selon un mode de réalisation de l’invention, le capteur 17 est fixé sous la carte 50 de circuit imprimée. C’est-à-dire sur la face de la carte faisant face à la partie machine 20.
Selon un mode de réalisation de l’invention, l’ensemble électronique 30 comporte un logement 19 en aluminium dans lequel est disposé l’ensemble des éléments électroniques.
Dans le cadre de l’invention, l’ensemble électronique 30 comporte un moyen de protection 18 du capteur 17. Ce moyen de protection 18 du capteur 17 est formé par un couvercle 18 en plastique. Le moyen de protection 18 du capteur 17 est disposé au niveau d’une ouverture 191 formée dans la paroi du logement 19 électronique au niveau du capteur 17. L’ouverture 191 est ainsi formée de façon à ce qu’il n’y ait plus d’aluminium entre la cible magnétique 15 et le capteur 17. L’aluminium est remplacé par le moyen de protection.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le moyen de protection 18 une épaisseur comprise entre 0,5 et 1,2 mn. Selon un mode de réalisation de l’invention, le moyen de protection 18 a une épaisseur égale à 0,8 mn +/- 0,05 mn de tolérance.
Une telle épaisseur de moyen de protection 18 permet d’obtenir un entrefer 40 compris entre 4 et 5 mn. Selon un mode de réalisation de l’invention, l’entrefer 40 est égal à 4,29 mn, +1,39/-1,27mn.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le moyen de protection 18 a une forme définie de façon à être plus grand que le capteur, par exemple circulaire ou carré.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le périmètre d1 de l’ouverture 191 et le périmètre d2 du moyen de protection 18 sont définis de façon à être plus grand que celui de la cible 15 magnétique et du capteur 17. De cette façon, l’entrefer 40 réduit couvre la totalité de la surface de la cible magnétique, ce qui permet d’améliorer la précision de la mesure par le capteur.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le moyen de protection 18 à un périmètre d2 supérieur à celui d1 de l’ouverture 191. Cela permet d’avoir un recouvrement entre le moyen de protection 18 et les bords 192 de l’ouverture 191 pour fixer le moyen de protection 18.
Dans la cadre de l’invention, le moyen de protection 18 est fixée de façon étanche au bord 192 de l’ouverture 191. De façon à garantir l’étanchéité de l’ensemble électronique 30.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le moyen de protection 18 est fixé au bord 192 de l’ouverture 191 par collage. Plus précisément, le moyen de protection 18 est fixé au bord 192 de l’ouverture 191 avec de la colle polymérisée.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le moyen de protection 18 est fixé au bord 192 de l’ouverture 191 avec un joint puis vissé.
La présente invention concerne également une machine électrique 1 comportant un tel moyen de protection 18 pour capteur 17.
La présente invention concerne également le procédé de fixation du moyen de protection 18.
Dans le cadre de l’invention, le procédé consiste à coller et polymériser la colle de fixation du moyen de protection 18 en même temps que au moins un autre élément de l’ensemble électronique nécessitant également un collage. Selon un mode de réalisation de l’invention, un autre élément électronique est une barre omnibus 21, et/ou une borne de connexion de puissance 22.
Selon un mode de réalisation de l’invention le procédé comprend une étape de polymérisation à l’air libre ou dans un four de polymérisation.
De cette façon, l’assemblage est optimal et moins couteux que si le collage est fait pour chaque partie séparément dans le temps.
La portée de la présente invention ne se limite pas aux détails donnés ci-dessus et permet des modes de réalisation sous de nombreuses autres formes spécifiques sans s'éloigner du domaine d'application de l'invention. Par conséquent, les présents modes de réalisation doivent être considérés à titre d'illustration, et peuvent être modifiés sans toutefois sortir de la portée définie par les revendications.

Claims (10)

  1. Ensemble électronique (30) de machine électrique (1), l’ensemble électronique comportant au moins une carte (50) de circuit imprimée sur laquelle est fixée un capteur (17) disposé dans un logement (19) métallique, le capteur (17) étant disposé de façon à être en vis-à-vis avec une cible (15) électromagnétique d’une partie machine (20) de la machine électrique (1),
    caractérisé en ce que le logement (19) comporte une ouverture (191), au niveau du capteur, fermée par un moyen de protection (18) du capteur (17).
  2. Ensemble électronique (30) de machine électrique selon la revendications 1, dans lequel le moyen de protection (18) est un couvercle en plastique.
  3. Ensemble électronique (30) de machine électrique selon une des revendications 1 ou 2, dans lequel l’épaisseur du moyen de protection (18) est comprise entre 0,5 et 1,2 mn.
  4. Ensemble électronique (30) de machine électrique selon une des revendications 1 à 3, dans lequel le moyen de protection (18) a une forme définie de façon à être plus grand que le capteur, par exemple circulaire ou carré..
  5. Ensemble électronique (30) de machine électrique selon une des revendications 1 à 4, dans lequel le périmètre d1 de l’ouverture et le périmètre d2 du moyen de protection est défini de façon à être plus grand que celui de la cible magnétique (15).
  6. Ensemble électronique (30) de machine électrique selon une des revendications 1 à 5, dans lequel le périmètre d2 du moyen de protection (18) est supérieur à celui d1 de l’ouverture.
  7. Ensemble électronique (30) de machine électrique selon une des revendications 1 à 6, dans lequel le moyen de protection (18) est fixé au bord (192) de l’ouverture (191) de façon étanche, et par exemple par collage.
  8. Procédé de fixation d’un moyen de protection (18) d’un capteur (17) d’un ensemble électronique (30) selon une des revendications 1 à 7 comportant une étape de fixation étanche, par exemple collage.
  9. Procédé de fixation selon la revendication 8, comportant une étape dépolymérisation de la colle à l’air libre ou dans un four.
  10. Machine électrique (1) comportant un ensemble électronique (30) selon une des revendications 1 à 9.
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