WO2018115681A1 - Rotating electrical machine for a motor vehicle - Google Patents

Rotating electrical machine for a motor vehicle Download PDF

Info

Publication number
WO2018115681A1
WO2018115681A1 PCT/FR2017/053649 FR2017053649W WO2018115681A1 WO 2018115681 A1 WO2018115681 A1 WO 2018115681A1 FR 2017053649 W FR2017053649 W FR 2017053649W WO 2018115681 A1 WO2018115681 A1 WO 2018115681A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
electrical machine
rotating electrical
duty cycle
regulator module
rotor
Prior art date
Application number
PCT/FR2017/053649
Other languages
French (fr)
Inventor
Ludovic DOFFE
Cédric AGNERAY
Mostafa Kadiri
Benjamin Pouchelle
Matthieu MALLEVAEY
Original Assignee
Valeo Equipements Electriques Moteur
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valeo Equipements Electriques Moteur filed Critical Valeo Equipements Electriques Moteur
Publication of WO2018115681A1 publication Critical patent/WO2018115681A1/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P9/00Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output
    • H02P9/48Arrangements for obtaining a constant output value at varying speed of the generator, e.g. on vehicle

Definitions

  • the present invention relates to a rotating electric machine for a motor vehicle.
  • the invention finds a particularly advantageous, but not exclusive, application in the field of alternators and reversible electric machines for a motor vehicle.
  • An alternator transforms mechanical energy into electrical energy.
  • a reversible machine also makes it possible to convert electrical energy into mechanical energy, in particular to start the engine of the vehicle.
  • an alternator comprises a housing and, inside thereof, a claw rotor mounted on a shaft and a stator which surrounds the rotor with the presence of an air gap.
  • a pulley is attached to the front end of the shaft.
  • the stator comprises a sheet-shaped body with notches for mounting the stator winding.
  • the coil comprises a plurality of phase windings which are, for example, three-phase windings connected in a star or in a triangle and whose outputs are connected to at least one electronic rectification module comprising rectifying elements, such as diodes or transistors.
  • the rotor comprises two pole wheels and an excitation coil interposed axially between the two pole wheels.
  • a regulator module makes it possible to regulate the excitation current injected into the excitation coil of the rotor.
  • the alternators have a maximum power depending on their electrotechnical design.
  • a category is then defined to classify each machine according to this electrotechnical design. For example, the rated current supplied by the machine can be used as a criterion for classifying said machines.
  • Each rotating electrical machine is then fully dimensioned to fit into a category.
  • a machine sized for a first category can not be used for a second category.
  • a machine is generally oversized compared to the actual need for power demanded by the vehicle. This leads to a complete development of the machine according to its category and an increase in the cost of the machine.
  • the invention aims to effectively overcome this disadvantage by proposing a regulator module intended in particular to regulate an excitation current injected into an excitation coil of a rotor of a rotating electrical machine, particularly for a motor vehicle, characterized in that it has a function of limiting a maximum electrical power of said rotating electrical machine.
  • the invention thus makes it possible to limit the power of a machine according to the desired category. This makes it possible both to use the same machine base for different categories by changing the maximum power level and to adapt this maximum power level according to the actual needs for the operation of the vehicle.
  • the limiting function is configured to limit a duty cycle of a voltage signal applied to the rotor excitation coil relative to a maximum duty cycle allowed by said rotating electrical machine. According to one embodiment, the limiting function is configured to adapt the duty cycle of the voltage signal applied to the rotor excitation coil according to a speed of the rotating electrical machine.
  • the limiting function is configured to adapt the duty cycle of the voltage signal applied to the rotor excitation coil according to a temperature of the rotating electrical machine.
  • the limitation function is able to return a relative duty cycle to a motor computer.
  • the relative duty cycle corresponds to a ratio between a real duty ratio provided by the regulator divided by a ratio cyclic maximum permissible by the rotating electrical machine.
  • the limitation function is able to return a signal relating to its activation state to a motor computer.
  • said regulator module comprises a memory storing a mapping establishing in particular a correspondence between speeds of the rotary electrical machine and associated cyclic ratios, said memory being able to be programmed according to the electrotechnical needs of said rotating electrical machine, in particular a speed desired current.
  • the invention also relates to a rotary electrical machine characterized in that it comprises a regulator module as previously defined.
  • some components are undersized with respect to a power of active parts of said rotating electrical machine. This makes it possible both to size a base comprising the standard active parts and to size the components which do not constitute the active parts of said machine in a manner adapted to the category of the machine. Some dimensioning constraints associated with these components, such as thermal stress, are reduced since said components are dimensioned most accurately according to the actual power requirement. The costs of components that are no longer oversized and therefore the machine are reduced.
  • the undersized components are at least one of:
  • bearings for rotatably mounting a shaft of said rotating electrical machine
  • the electrical isolation device may be an insulator of a rotor coil and / or stator notch insulators and / or stator notch locks and / or an enamel covering the electrical conductors of the stator. the rotor coil and / or an enamel covering the electrical conductors of the stator winding.
  • the cooling device may be a fan and / or a chamber comprising a coolant.
  • the size of the fan adapted to the power of the vehicle allows a reduction of the noise generated by the fan.
  • Figure 1 is a longitudinal sectional view of an alternator according to the present invention.
  • FIG. 2 is an electrical diagram of a regulator module according to the invention integrating a power limitation function
  • Fig. 3 is a graphical representation illustrating the effect of the power limiting function on the current delivered by the rotating electrical machine at an ambient temperature of 25 degrees Celsius;
  • FIG. 4 is a representation of the evolution of the duty cycle as a function of the speed for different settings of the same rotating electrical machine
  • FIG. 5 is a graphical representation of the evolution of the maximum duty cycle as a function of temperature for a given speed and a maximum reference duty cycle
  • Fig. 6 is a block diagram illustrating the inputs and outputs of the power limiting function according to the present invention.
  • FIG. 1 shows a compact and polyphase alternator 10, in particular for a motor vehicle.
  • This alternator 10 transforms mechanical energy into electrical energy and can be reversible.
  • Such a reversible alternator 10, called an alternator / starter makes it possible to convert electrical energy into mechanical energy, in particular to start the engine of the vehicle.
  • This alternator 10 comprises a casing January 1 and, inside thereof, a claw rotor 12 mounted on a shaft 13 of axis X, and a stator 16, which surrounds the rotor 12 with the presence of a gap 17.
  • a pulley 14 is fixed on the shaft 13. This pulley belongs to a belt motion transmission device between the alternator 10 and the engine of the motor vehicle.
  • the stator 16 comprises a body 19 in the form of a pack of sheets provided with notches equipped with notch insulation for mounting the phases of the stator 16.
  • Each phase comprises at least one winding passing through the notches of the body 19 of the stator 16 and forms, with all phases, a front bun 20 and a rear bun 21 on either side of the stator body 19.
  • the windings are obtained for example from a continuous wire covered with enamel or from bar-like conductor elements, such as pins connected together for example by welding. These windings are, for example, three-phase windings connected in a star or in a triangle, the outputs of which are connected to at least one rectifying bridge 22 comprising rectifying elements such as diodes or MOSFET transistors, especially when it comes to an alternator-starter as described for example in the document FR2745445.
  • the rotor 12 comprises two pole wheels 24, 25 each having a flange 28 of transverse orientation provided at its outer periphery with claws 29.
  • the claws 29 of a wheel 24, 25 are directed axially towards the flange 28 of the other wheel .
  • Each claw 29 of a pole wheel 24, 25 penetrates into the space between two claws 29 adjacent to the other pole wheel, so that the claws 29 of the pole wheels 24, 25 are interlocked with each other. one against the other.
  • the outer periphery of the claws 29 defines with the inner periphery of the body 19 of the stator 16 the gap 17 between the stator 16 and the rotor 12.
  • a cylindrical core 30 is interposed axially between the flanges 28 of the wheels 24, 25.
  • This core 30 carries at its outer periphery an excitation coil 31 wound in an insulator radially interposed between the core 30 and the coil 31.
  • the casing 1 1 comprises front 35 and rear 36 bearings assembled together.
  • the bearings 35, 36 are of hollow shape and each carry a central bearing 37, 38 with balls for the rotational mounting of the shaft 13 of the rotor 12.
  • the rear bearing 36 carries a brush holder 40 provided with brushes 41 for rubbing against rings 44 of a collector 45 connected by wire links to the excitation winding 31.
  • the brushes 41 are electrically connected to a voltage regulator module 47.
  • FIG. 2 shows such a regulator module 47 comprising a control circuit 48 for the current of the rotor 12.
  • the circuit 48 applies a voltage switching control to the coil of B rotor excitation 12.
  • the average rotor current 12 is proportional to the duty cycle of the control.
  • a power stage 49 consists, for example, of a driving transistor T, typically of the MOS type, for switching and of a freewheeling diode D to allow the recirculation of the current of the coil B during the phases at the blocked state of the transistor T.
  • the power stage 49 may consist of an H bridge known to those skilled in the art.
  • the gate voltage of the transistor T is applied by a driver circuit 50 which guarantees a gate voltage sufficient to keep the transistor T passing.
  • a regulation circuit makes it possible to regulate the output voltage of the alternator 10.
  • the regulation circuit comprises a linear servocontrol loop 52 and a pulse width modulator 53 which transforms the corrected error value. from the loop 52 to a cyclic ratio value of a signal applied at the input of the control circuit 50 of the transistor T.
  • the control loop 52 comprises a comparator 54 ensuring the comparison between a voltage Vs measured in output of the alternator 10 and a set voltage Vcons, and a corrector 55, for example Proportional-Integral (PI) type.
  • PI Proportional-Integral
  • the regulator module 47 comprises primary operating circuits, for example a supply circuit 56, a reference voltage circuit 57, and a clock circuit 58.
  • the regulator module 47 may also include protection systems against overvoltages and load shedding (not shown).
  • the limitation of the power of the alternator 10 is effected by means of a function 60 implemented in the chip of the regulator module 47, distinct from the regulation function intended to regulate the excitation current injected into the machine.
  • This function 60 limits the maximum power of the machine to just the needs of the vehicle.
  • the limitation function allows, more generally, to limit the output current supplied by the machine.
  • the limitation function 60 can adapt the performances of a machine of category 180A (see curve C1) to a machine of category 120A (see curve C2). This makes it possible to maintain a flow rate higher than the flow demanded by the on-board vehicle network while being as close as possible to this requested flow rate (see curve C3).
  • the undersized components may for example be the electronic components such as diodes or transistors of the rectifier bridge 22, and / or the bearings 37, 38 for the rotational mounting of the shaft 13, and / or notch closing wedges of the stator 16, and / or notch insulators of the stator 16, and / or the insulator of the rotor coil 12, and / or the enamel electrical conductors of the stator and / or that of the rotor coil, and / or the impregnating varnish, and / or the fans, and / or the cooling liquid, and / or the magnetic elements disposed on the rotor such as the magnets.
  • the electronic components such as diodes or transistors of the rectifier bridge 22, and / or the bearings 37, 38 for the rotational mounting of the shaft 13, and / or notch closing wedges of the stator 16, and / or notch insulators of the stator 16, and / or the insulator of the rotor coil 12, and / or the enamel electrical conductors of the stator
  • the brush holder 40 may also be devoid of heat sink. This list of undersized components is not exhaustive, so the person skilled in the art will not depart from the scope of the invention by undersizing other components not mentioned above which are not part of the active parts of the invention. the rotating electric machine.
  • the function 60 limits the duty cycle of the voltage signal applied to the excitation coil of the rotor 12 with respect to a maximum admissible duty cycle by the alternator 10.
  • function 60 can be parameterized on the assembly line of the controller module 47 by programming it. These limitation parameters defined in more detail below are fixed in the memory 61 of the regulator module 47 and are not modifiable during the lifetime of the product. Each alternator 10 is thus protected by the limitation function 60 which makes it possible to guarantee the robustness of the product.
  • the limitation of the power of the alternator 10 can be adapted by the definition of several speed thresholds V_1, V_n associated with a duty ratio Df_1 -Df_n corresponding to the desired maximum power.
  • a duty cycle Df_1 of 91% associated with a low speed threshold V_1 of 1900 rpm and a duty cycle Df_2 of 80% are defined. associated with a high speed threshold V_2 of 5500 revolutions / min (see curve C4).
  • a slope P_1 is also defined between these two thresholds V_1 and V_2.
  • a duty cycle Df_3 of 70% associated with the low speed threshold V_1 and a duty cycle Df_4 of 63% associated with the high speed threshold V_2 (see curve C5) are defined.
  • a slope P_2 is also defined between these two thresholds S1, S2. It will also be possible to define cyclic ratios which increase as a function of the speed of the alternator, as illustrated by the thresholds V_1, V_3 and the corresponding slope P_3 of the curve C6.
  • the maximum duty cycle applied as a function of the temperature of the alternator 10 which can be measured or calculated.
  • This temperature may be represented by the temperature of the chip of the regulator module 47 and / or the ambient temperature. It will thus be possible to increase or decrease the maximum power of the alternator 10 as a function of the temperature and the operating zone of its components.
  • the maximum duty cycle can increase as the temperature decreases over the range K1 and increase with temperature on the range K2 (see curve C7).
  • the maximum duty cycle can gradually decrease as the temperature decreases over the range K1 and gradually increase over the range K2 (see curve C8).
  • FIG. 6 illustrates the various inputs and outputs of the limitation function 60 embedded in the memory 61 of the regulator module 47.
  • the actual duty cycle Df_r is an internal data of the regulator module 47.
  • Speed threshold data V_1, V_2,... V_n, temperatures Temp_1, Temp_2, ... Temp_n, slopes P_1, P_2, P_n and duty cycle Df_1, DF_2, DF_n are programmed data in the memory 61 of the regulator module 47.
  • a map stored in this memory 61 can establish a corresponding between these speeds V_1_V_n, these temperatures Temp_1 - Temp_n, these slopes P_1 -P_n and cyclic ratios Df_1 -Df_n associated.
  • Each threshold V_1 -V_n, Df_1 -Df_n, Temp_1 -Temp_n, P_1 -P_n is adjustable according to the electrotechnical definition of the machine and the needs of the motor vehicle.
  • the memory 61 of the module Regulator 47 can be programmed according to the electrotechnical needs of alternator 10, in particular a desired current flow rate.
  • a “relative duty cycle” (DF_Rel) may be sent to the engine control unit.
  • the regulator may control the activation and disabling the limitation function 60.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Eletrric Generators (AREA)

Abstract

The invention relates mainly to a regulator module (47) intended, in particular, to regulate a field current injected into a field coil (B) of a rotor (12) of a rotating electrical machine, in particular for a motor vehicle, characterised in that it comprises a function (60) for limiting the maximum electric power of the rotating electrical machine (10).

Description

MACHINE ÉLECTRIQUE TOURNANTE POUR VÉHICULE AUTOMOBILE  ROTATING ELECTRIC MACHINE FOR MOTOR VEHICLE
La présente invention porte sur une machine électrique tournante pour véhicule automobile. L'invention trouve une application particulièrement avantageuse, mais non exclusive, dans le domaine des alternateurs et des machines électriques réversibles pour véhicule automobile. Un alternateur transforme de l'énergie mécanique en énergie électrique. Une machine réversible permet également de transformer de l'énergie électrique en énergie mécanique, notamment pour démarrer le moteur thermique du véhicule. De façon connue en soi, un alternateur comporte un carter et, à l'intérieur de celui-ci, un rotor à griffes monté sur un arbre et un stator qui entoure le rotor avec présence d'un entrefer. Une poulie est fixée sur l'extrémité avant de l'arbre. The present invention relates to a rotating electric machine for a motor vehicle. The invention finds a particularly advantageous, but not exclusive, application in the field of alternators and reversible electric machines for a motor vehicle. An alternator transforms mechanical energy into electrical energy. A reversible machine also makes it possible to convert electrical energy into mechanical energy, in particular to start the engine of the vehicle. In a manner known per se, an alternator comprises a housing and, inside thereof, a claw rotor mounted on a shaft and a stator which surrounds the rotor with the presence of an air gap. A pulley is attached to the front end of the shaft.
Le stator comporte un corps en forme de paquet de tôles doté d'encoches pour le montage du bobinage du stator. Le bobinage comporte une pluralité d'enroulements de phase qui sont par exemple des enroulements triphasés connectés en étoile ou en triangle et dont les sorties sont reliées à au moins un module électronique de redressement comportant des éléments redresseurs, tels que des diodes ou des transistors. Par ailleurs, le rotor comporte deux roues polaires ainsi qu'une bobine d'excitation intercalée axialement entre les deux roues polaires. Un module régulateur permet de réguler le courant d'excitation injecté dans la bobine d'excitation du rotor. The stator comprises a sheet-shaped body with notches for mounting the stator winding. The coil comprises a plurality of phase windings which are, for example, three-phase windings connected in a star or in a triangle and whose outputs are connected to at least one electronic rectification module comprising rectifying elements, such as diodes or transistors. Furthermore, the rotor comprises two pole wheels and an excitation coil interposed axially between the two pole wheels. A regulator module makes it possible to regulate the excitation current injected into the excitation coil of the rotor.
Les alternateurs ont une puissance maximale dépendant de leur conception électrotechnique. Une catégorie est alors définie pour classer chaque machine en fonction de cette conception électrotechnique. Par exemple le courant nominal fournit par la machine peut être utilisé comme critère de classement desdites machines. The alternators have a maximum power depending on their electrotechnical design. A category is then defined to classify each machine according to this electrotechnical design. For example, the rated current supplied by the machine can be used as a criterion for classifying said machines.
Chaque machine électrique tournante est alors entièrement dimensionnée de manière à rentrer dans une catégorie. Ainsi, une machine dimensionnée pour une première catégorie ne peut pas être utilisée pour une seconde catégorie. De plus, une machine est généralement surdimensionnée par rapport au besoin réel de puissance demandé par le véhicule. Cela entraine un développement complet de la machine en fonction de sa catégorie ainsi qu'une augmentation du coût de la machine. L'invention vise à combler efficacement cet inconvénient en proposant un module régulateur destiné notamment à réguler un courant d'excitation injecté dans une bobine d'excitation d'un rotor de machine électrique tournante, notamment pour véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comporte une fonction de limitation d'une puissance électrique maximale de ladite machine électrique tournante. Each rotating electrical machine is then fully dimensioned to fit into a category. Thus, a machine sized for a first category can not be used for a second category. In addition, a machine is generally oversized compared to the actual need for power demanded by the vehicle. This leads to a complete development of the machine according to its category and an increase in the cost of the machine. The invention aims to effectively overcome this disadvantage by proposing a regulator module intended in particular to regulate an excitation current injected into an excitation coil of a rotor of a rotating electrical machine, particularly for a motor vehicle, characterized in that it has a function of limiting a maximum electrical power of said rotating electrical machine.
L'invention permet ainsi de limiter la puissance d'une machine en fonction de la catégorie désirée. Cela permet à la fois de pouvoir utiliser une même base de machine pour différentes catégories en changeant le niveau de puissance maximale et d'adapter ce niveau de puissance maximale en fonction des besoins réels pour le fonctionnement du véhicule. The invention thus makes it possible to limit the power of a machine according to the desired category. This makes it possible both to use the same machine base for different categories by changing the maximum power level and to adapt this maximum power level according to the actual needs for the operation of the vehicle.
Selon une réalisation, la fonction de limitation est configurée pour limiter un rapport cyclique d'un signal de tension appliqué à la bobine d'excitation du rotor par rapport à un rapport cyclique maximal admissible par ladite machine électrique tournante. Selon une réalisation, la fonction de limitation est configurée pour adapter le rapport cyclique du signal de tension appliqué à la bobine d'excitation du rotor en fonction d'une vitesse de la machine électrique tournante. According to one embodiment, the limiting function is configured to limit a duty cycle of a voltage signal applied to the rotor excitation coil relative to a maximum duty cycle allowed by said rotating electrical machine. According to one embodiment, the limiting function is configured to adapt the duty cycle of the voltage signal applied to the rotor excitation coil according to a speed of the rotating electrical machine.
Selon une réalisation, la fonction de limitation est configurée pour adapter le rapport cyclique du signal de tension appliqué à la bobine d'excitation du rotor en fonction d'une température de la machine électrique tournante. According to one embodiment, the limiting function is configured to adapt the duty cycle of the voltage signal applied to the rotor excitation coil according to a temperature of the rotating electrical machine.
Selon une réalisation, la fonction de limitation est apte à renvoyer un rapport cyclique relatif à destination d'un calculateur moteur. Selon une réalisation, le rapport cyclique relatif correspond à un ratio entre un rapport cyclique réel fourni par le régulateur divisé par un rapport cyclique maximal admissible par la machine électrique tournante. According to one embodiment, the limitation function is able to return a relative duty cycle to a motor computer. In one embodiment, the relative duty cycle corresponds to a ratio between a real duty ratio provided by the regulator divided by a ratio cyclic maximum permissible by the rotating electrical machine.
Selon une réalisation, la fonction de limitation est apte à renvoyer un signal relatif à son état d'activation à destination d'un calculateur moteur. According to one embodiment, the limitation function is able to return a signal relating to its activation state to a motor computer.
Selon une réalisation, ledit module régulateur comporte une mémoire stockant une cartographie établissant notamment une correspondance entre des vitesses de la machine électrique tournante et des rapports cycliques associés, ladite mémoire pouvant être programmée en fonction de besoins électrotechniques de ladite machine électrique tournante, notamment un débit de courant souhaité. L'invention a également pour objet une machine électrique tournante caractérisée en ce qu'elle comporte un module régulateur tel que précédemment défini. According to one embodiment, said regulator module comprises a memory storing a mapping establishing in particular a correspondence between speeds of the rotary electrical machine and associated cyclic ratios, said memory being able to be programmed according to the electrotechnical needs of said rotating electrical machine, in particular a speed desired current. The invention also relates to a rotary electrical machine characterized in that it comprises a regulator module as previously defined.
Selon une réalisation, certains composants sont sous-dimensionnés par rapport à une puissance de parties actives de ladite machine électrique tournante. Cela permet à la fois de dimensionner une base comprenant les parties actives standards et de dimensionner les composants qui ne constituent pas les parties actives de ladite machine de manière adaptée à la catégorie de la machine. Certaines contraintes de dimensionnement associées à ces composants, telle que la contrainte thermique, sont réduites puisque lesdits composants sont dimensionnés au plus juste en fonction du besoin réel de puissance. Les coûts des composants qui ne sont plus surdimensionnés et donc de la machine sont réduits. According to one embodiment, some components are undersized with respect to a power of active parts of said rotating electrical machine. This makes it possible both to size a base comprising the standard active parts and to size the components which do not constitute the active parts of said machine in a manner adapted to the category of the machine. Some dimensioning constraints associated with these components, such as thermal stress, are reduced since said components are dimensioned most accurately according to the actual power requirement. The costs of components that are no longer oversized and therefore the machine are reduced.
Selon une réalisation, les composants sous-dimensionnés sont au moins un parmi : According to one embodiment, the undersized components are at least one of:
- des composants électroniques tels que des diodes ou des transistors d'un pont redresseur,  electronic components such as diodes or transistors of a rectifier bridge,
- des roulements pour le montage à rotation d'un arbre de ladite machine électrique tournante,  bearings for rotatably mounting a shaft of said rotating electrical machine,
- un dispositif d'isolation électrique de ladite machine,  an electrical isolation device for said machine,
- un dispositif de refroidissement de ladite machine,  a cooling device for said machine,
- un vernis d'imprégnation,  - an impregnating varnish,
- un élément magnétique tel qu'un aimant d'un rotor. Par exemple, le dispositif d'isolation électrique peut être un isolant d'une bobine rotorique et/ou des isolants d'encoches du stator et/ou des cales de fermeture d'encoches du stator et/ou un émail recouvrant les conducteurs électriques de la bobine rotorique et/ou un émail recouvrant les conducteurs électriques de l'enroulement du stator. a magnetic element such as a magnet of a rotor. For example, the electrical isolation device may be an insulator of a rotor coil and / or stator notch insulators and / or stator notch locks and / or an enamel covering the electrical conductors of the stator. the rotor coil and / or an enamel covering the electrical conductors of the stator winding.
Par exemple, le dispositif de refroidissement peut être un ventilateur et/ou une chambre comprenant un liquide de refroidissement. Dans le cas d'un ventilateur, le dimensionnement du ventilateur de manière adaptée au besoin de puissance du véhicule permet une réduction du bruit généré par le ventilateur. For example, the cooling device may be a fan and / or a chamber comprising a coolant. In the case of a fan, the size of the fan adapted to the power of the vehicle allows a reduction of the noise generated by the fan.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l'examen des figures qui l'accompagnent. Ces figures ne sont données qu'à titre illustratif mais nullement limitatif de l'invention. The invention will be better understood on reading the description which follows and on examining the figures which accompany it. These figures are given for illustrative but not limiting of the invention.
La figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un alternateur selon la présente invention; Figure 1 is a longitudinal sectional view of an alternator according to the present invention;
La figure 2 est un schéma électrique d'un module régulateur selon l'invention intégrant une fonction de limitation de puissance; FIG. 2 is an electrical diagram of a regulator module according to the invention integrating a power limitation function;
La figure 3 est une représentation graphique illustrant l'effet de la fonction de limitation de puissance sur le courant débité par la machine électrique tournante à une température ambiante de 25 degrés Celsius; Fig. 3 is a graphical representation illustrating the effect of the power limiting function on the current delivered by the rotating electrical machine at an ambient temperature of 25 degrees Celsius;
La figure 4 est une représentation de l'évolution du rapport cyclique en fonction de la vitesse pour différents paramétrages d'une même machine électrique tournante; FIG. 4 is a representation of the evolution of the duty cycle as a function of the speed for different settings of the same rotating electrical machine;
La figure 5 est une représentation graphique de l'évolution du rapport cyclique maximum en fonction de la température pour une vitesse donnée et un rapport cyclique maximum de référence; FIG. 5 is a graphical representation of the evolution of the maximum duty cycle as a function of temperature for a given speed and a maximum reference duty cycle;
La figure 6 est un diagramme fonctionnel illustrant les entrées et les sorties de la fonction de limitation de puissance selon la présente invention. Fig. 6 is a block diagram illustrating the inputs and outputs of the power limiting function according to the present invention.
Les éléments identiques, similaires, ou analogues conservent la même référence d'une figure à l'autre. Identical, similar, or similar elements retain the same reference from one figure to another.
On a représenté sur la figure 1 un alternateur 10 compact et polyphasé, notamment pour véhicule automobile. Cet alternateur 10 transforme de l'énergie mécanique en énergie électrique et peut être réversible. Un tel alternateur 10 réversible, appelé alterno-démarreur, permet de transformer de l'énergie électrique en énergie mécanique notamment pour démarrer le moteur thermique du véhicule. FIG. 1 shows a compact and polyphase alternator 10, in particular for a motor vehicle. This alternator 10 transforms mechanical energy into electrical energy and can be reversible. Such a reversible alternator 10, called an alternator / starter, makes it possible to convert electrical energy into mechanical energy, in particular to start the engine of the vehicle.
Cet alternateur 10 comporte un carter 1 1 et, à l'intérieur de celui-ci, un rotor à griffes 12 monté sur un arbre 13 d'axe X, et un stator 16, qui entoure le rotor 12 avec présence d'un entrefer 17. Une poulie 14 est fixée sur l'arbre 13. Cette poulie appartient à un dispositif de transmission de mouvement à courroie entre l'alternateur 10 et le moteur thermique du véhicule automobile. This alternator 10 comprises a casing January 1 and, inside thereof, a claw rotor 12 mounted on a shaft 13 of axis X, and a stator 16, which surrounds the rotor 12 with the presence of a gap 17. A pulley 14 is fixed on the shaft 13. This pulley belongs to a belt motion transmission device between the alternator 10 and the engine of the motor vehicle.
Le stator 16 comporte un corps 19 en forme d'un paquet de tôles doté d'encoches équipées d'isolant d'encoches pour le montage des phases du stator 16. Chaque phase comporte au moins un enroulement traversant les encoches du corps 19 du stator 16 et forme, avec toutes les phases, un chignon avant 20 et un chignon arrière 21 de part et d'autre du corps de stator 19. The stator 16 comprises a body 19 in the form of a pack of sheets provided with notches equipped with notch insulation for mounting the phases of the stator 16. Each phase comprises at least one winding passing through the notches of the body 19 of the stator 16 and forms, with all phases, a front bun 20 and a rear bun 21 on either side of the stator body 19.
Les enroulements sont obtenus par exemple à partir d'un fil continu recouvert d'émail ou à partir d'éléments conducteurs en forme de barre, tels que des épingles reliées entre elles par exemple par soudage. Ces enroulements sont par exemple des enroulements triphasés connectés en étoile ou en triangle, dont les sorties sont reliées à au moins un pont redresseur 22 comportant des éléments redresseurs tels que des diodes ou des transistors du type MOSFET, notamment lorsqu'il s'agit d'un alterno- démarreur comme décrit par exemple dans le document FR2745445. The windings are obtained for example from a continuous wire covered with enamel or from bar-like conductor elements, such as pins connected together for example by welding. These windings are, for example, three-phase windings connected in a star or in a triangle, the outputs of which are connected to at least one rectifying bridge 22 comprising rectifying elements such as diodes or MOSFET transistors, especially when it comes to an alternator-starter as described for example in the document FR2745445.
Le rotor 12 comporte deux roues polaires 24, 25 présentant chacune un flasque 28 d'orientation transversale pourvu à sa périphérie externe de griffes 29. Les griffes 29 d'une roue 24, 25 sont dirigées axialement vers le flasque 28 de l'autre roue. Chaque griffe 29 d'une roue polaire 24, 25 pénètre dans l'espace existant entre deux griffes 29 voisines de l'autre roue polaire, de sorte que les griffes 29 des roues polaires 24, 25 sont imbriquées les unes par rapport aux autres. La périphérie externe des griffes 29 définit avec la périphérie interne du corps 19 du stator 16 l'entrefer 17 entre le stator 16 et le rotor 12. The rotor 12 comprises two pole wheels 24, 25 each having a flange 28 of transverse orientation provided at its outer periphery with claws 29. The claws 29 of a wheel 24, 25 are directed axially towards the flange 28 of the other wheel . Each claw 29 of a pole wheel 24, 25 penetrates into the space between two claws 29 adjacent to the other pole wheel, so that the claws 29 of the pole wheels 24, 25 are interlocked with each other. one against the other. The outer periphery of the claws 29 defines with the inner periphery of the body 19 of the stator 16 the gap 17 between the stator 16 and the rotor 12.
Un noyau cylindrique 30 est intercalé axialement entre les flasques 28 des roues 24, 25. Ce noyau 30 porte à sa périphérie externe une bobine d'excitation 31 enroulée dans un isolant intercalé radialement entre le noyau 30 et la bobine 31 . A cylindrical core 30 is interposed axially between the flanges 28 of the wheels 24, 25. This core 30 carries at its outer periphery an excitation coil 31 wound in an insulator radially interposed between the core 30 and the coil 31.
Par ailleurs, le carter 1 1 comporte des paliers avant 35 et arrière 36 assemblés ensemble. Les paliers 35, 36 sont de forme creuse et portent chacun centralement un roulement 37, 38 à billes pour le montage à rotation de l'arbre 13 du rotor 12. Le palier arrière 36 porte un porte-balais 40 muni de balais 41 destinés à venir frotter contre des bagues 44 d'un collecteur 45 reliées par des liaisons filaires au bobinage d'excitation 31 . Les balais 41 sont reliés électriquement à un module régulateur de tension 47. La figure 2 montre un tel module régulateur 47 comportant un circuit de contrôle 48 du courant du rotor 12. Le circuit 48 applique une commande en commutation de tension sur la bobine d'excitation B du rotor 12. Le courant du rotor 12 moyen est proportionnel au rapport cyclique de la commande. Un étage de puissance 49 est constitué par exemple d'un transistor de pilotage T, typiquement de type MOS, pour la commutation et d'une diode de roue libre D pour permettre la recirculation du courant de la bobine B lors des phases à l'état bloqué du transistor T. En variante, l'étage de puissance 49 pourra consister en un pont en H connu de l'homme du métier. La tension de grille du transistor T est appliquée par un circuit de pilotage 50 qui garantit une tension de grille suffisante pour maintenir le transistor T passant. In addition, the casing 1 1 comprises front 35 and rear 36 bearings assembled together. The bearings 35, 36 are of hollow shape and each carry a central bearing 37, 38 with balls for the rotational mounting of the shaft 13 of the rotor 12. The rear bearing 36 carries a brush holder 40 provided with brushes 41 for rubbing against rings 44 of a collector 45 connected by wire links to the excitation winding 31. The brushes 41 are electrically connected to a voltage regulator module 47. FIG. 2 shows such a regulator module 47 comprising a control circuit 48 for the current of the rotor 12. The circuit 48 applies a voltage switching control to the coil of B rotor excitation 12. The average rotor current 12 is proportional to the duty cycle of the control. A power stage 49 consists, for example, of a driving transistor T, typically of the MOS type, for switching and of a freewheeling diode D to allow the recirculation of the current of the coil B during the phases at the blocked state of the transistor T. Alternatively, the power stage 49 may consist of an H bridge known to those skilled in the art. The gate voltage of the transistor T is applied by a driver circuit 50 which guarantees a gate voltage sufficient to keep the transistor T passing.
Un circuit de régulation permet de réguler la tension de sortie de l'alternateur 10. A cet effet, le circuit de régulation comporte une boucle d'asservissement linéaire 52 et un modulateur de largeurs d'impulsions 53 qui transforme la valeur d'erreur corrigée issue de la boucle d'asservissement 52 en une valeur de rapport cyclique d'un signal appliqué en entrée du circuit de pilotage 50 du transistor T. En l'occurrence, la boucle d'asservissement 52 comporte un comparateur 54 assurant la comparaison entre une tension Vs mesurée en sortie de l'alternateur 10 et une tension de consigne Vcons, ainsi qu'un correcteur 55, par exemple de type Proportionnel-Intégral (PI). A regulation circuit makes it possible to regulate the output voltage of the alternator 10. For this purpose, the regulation circuit comprises a linear servocontrol loop 52 and a pulse width modulator 53 which transforms the corrected error value. from the loop 52 to a cyclic ratio value of a signal applied at the input of the control circuit 50 of the transistor T. In this case, the control loop 52 comprises a comparator 54 ensuring the comparison between a voltage Vs measured in output of the alternator 10 and a set voltage Vcons, and a corrector 55, for example Proportional-Integral (PI) type.
Afin d'assurer son fonctionnement, le module régulateur 47 comporte des circuits de fonctionnement primaires, par exemple un circuit d'alimentation 56, un circuit de tensions de référence 57, et un circuit d'horloge 58. In order to ensure its operation, the regulator module 47 comprises primary operating circuits, for example a supply circuit 56, a reference voltage circuit 57, and a clock circuit 58.
Le module régulateur 47 pourra également comporter des systèmes de protection contre les surtensions et les délestages de charge (non représentés). The regulator module 47 may also include protection systems against overvoltages and load shedding (not shown).
La limitation de la puissance de l'alternateur 10 est effectuée par l'intermédiaire d'une fonction 60 implémentée dans la puce du module régulateur 47, distincte de la fonction de régulation destinée à réguler le courant d'excitation injecté dans la machine. Cette fonction 60 permet de limiter la puissance maximale de la machine au juste nécessaire des besoins du véhicule. La fonction de limitation permet, plus généralement, de limiter le courant de sortie fourni par la machine. Ainsi, comme cela est illustré par exemple par la figure 3, la fonction de limitation 60 pourra adapter les performances d'une machine de catégorie 180A (cf. courbe C1 ) à une machine de catégorie 120A (cf. courbe C2). Cela permet de conserver un débit supérieur au débit demandé par le réseau de bord du véhicule tout en étant au plus près de ce débit demandé (cf. courbe C3). The limitation of the power of the alternator 10 is effected by means of a function 60 implemented in the chip of the regulator module 47, distinct from the regulation function intended to regulate the excitation current injected into the machine. This function 60 limits the maximum power of the machine to just the needs of the vehicle. The limitation function allows, more generally, to limit the output current supplied by the machine. Thus, as illustrated for example in FIG. 3, the limitation function 60 can adapt the performances of a machine of category 180A (see curve C1) to a machine of category 120A (see curve C2). This makes it possible to maintain a flow rate higher than the flow demanded by the on-board vehicle network while being as close as possible to this requested flow rate (see curve C3).
Le fait de brider la puissance électrique de la machine permet de sous-dimensionner certains composants par rapport à une puissance de parties actives constituées par le rotor 12 et le stator 16 de la machine électrique. Les composants sous-dimensionnés pourront par exemple être les composants électroniques tels que les diodes ou les transistors du pont redresseur 22, et/ou les roulements 37, 38 pour le montage à rotation de l'arbre 13, et/ou des cales de fermeture d'encoches du stator 16, et/ou des isolant d'encoche du stator 16, et/ou l'isolant de la bobine du rotor 12, et/ou l'émail des conducteurs électriques du stator et/ou celui de la bobine du rotor, et/ou le vernis d'imprégnation, et/ou les ventilateurs, et/ou le liquide de refroidissement, et/ou les éléments magnétiques disposés sur le rotor tel que les aimants. Le porte-balais 40 pourra également être dépourvu de dissipateur thermique. Cette liste de composants sous-dimensionnés n'est pas exhaustive, ainsi l'homme du métier ne sortira pas du cadre de l'invention en sous-dimensionnant d'autres composants non cités ci-dessus qui ne font pas parties des parties actives de la machine électrique tournante. Clamping the electrical power of the machine makes it possible to undersize certain components with respect to a power of active parts constituted by the rotor 12 and the stator 16 of the electric machine. The undersized components may for example be the electronic components such as diodes or transistors of the rectifier bridge 22, and / or the bearings 37, 38 for the rotational mounting of the shaft 13, and / or notch closing wedges of the stator 16, and / or notch insulators of the stator 16, and / or the insulator of the rotor coil 12, and / or the enamel electrical conductors of the stator and / or that of the rotor coil, and / or the impregnating varnish, and / or the fans, and / or the cooling liquid, and / or the magnetic elements disposed on the rotor such as the magnets. The brush holder 40 may also be devoid of heat sink. This list of undersized components is not exhaustive, so the person skilled in the art will not depart from the scope of the invention by undersizing other components not mentioned above which are not part of the active parts of the invention. the rotating electric machine.
De préférence, afin de limiter le débit de l'alternateur 10, la fonction 60 limite le rapport cyclique du signal de tension appliqué à la bobine d'excitation du rotor 12 par rapport à un rapport cyclique maximal admissible par l'alternateur 10. Cette fonction 60 est paramétrable sur la ligne d'assemblage du module régulateur 47 via la programmation de ce dernier. Ces paramètres de limitation définis plus en détails ci-après sont figés dans la mémoire 61 du module régulateur 47 et ne sont pas modifiables pendant la durée de vie du produit. Chaque alternateur 10 est ainsi protégé par la fonction de limitation 60 qui permet de garantir la robustesse du produit. Preferably, in order to limit the flow rate of the alternator 10, the function 60 limits the duty cycle of the voltage signal applied to the excitation coil of the rotor 12 with respect to a maximum admissible duty cycle by the alternator 10. function 60 can be parameterized on the assembly line of the controller module 47 by programming it. These limitation parameters defined in more detail below are fixed in the memory 61 of the regulator module 47 and are not modifiable during the lifetime of the product. Each alternator 10 is thus protected by the limitation function 60 which makes it possible to guarantee the robustness of the product.
La limitation de la puissance de l'alternateur 10 pourra être adaptée par la définition de plusieurs seuils de vitesse V_1 , V_n associés à un rapport cyclique Df_1 -Df_n correspondant à la puissance maximale désirée. The limitation of the power of the alternator 10 can be adapted by the definition of several speed thresholds V_1, V_n associated with a duty ratio Df_1 -Df_n corresponding to the desired maximum power.
Par exemple, comme cela est illustré par la figure 4, pour un alternateur 10 donné paramétré à 150A, on définit un rapport cyclique Df_1 de 91 % associé à un seuil V_1 basse vitesse de 1900 tours/min et un rapport cyclique Df_2 de 80% associé à un seuil V_2 haute vitesse de 5500 tours/min (cf. courbe C4). On définit également une pente P_1 entre ces deux seuils V_1 et V_2. Pour ce même alternateur 10 paramétré à 120A, on définit un rapport cyclique Df_3 de 70% associé au seuil V_1 basse vitesse et un rapport cyclique Df_4 de 63% associé au seuil V_2 haute vitesse (cf. courbe C5). On définit également une pente P_2 entre ces deux seuils S1 , S2. Il sera possible également de définir des rapports cycliques qui augmentent en fonction de la vitesse de l'alternateur, comme cela est illustré par les seuils V_1 , V_3 et la pente correspondante P_3 de la courbe C6. For example, as illustrated in FIG. 4, for a given generator set at 150A, a duty cycle Df_1 of 91% associated with a low speed threshold V_1 of 1900 rpm and a duty cycle Df_2 of 80% are defined. associated with a high speed threshold V_2 of 5500 revolutions / min (see curve C4). A slope P_1 is also defined between these two thresholds V_1 and V_2. For this same alternator 10 set at 120A, a duty cycle Df_3 of 70% associated with the low speed threshold V_1 and a duty cycle Df_4 of 63% associated with the high speed threshold V_2 (see curve C5) are defined. A slope P_2 is also defined between these two thresholds S1, S2. It will also be possible to define cyclic ratios which increase as a function of the speed of the alternator, as illustrated by the thresholds V_1, V_3 and the corresponding slope P_3 of the curve C6.
Par ailleurs, il est possible de faire varier le rapport cyclique maximal appliqué en fonction de la température de l'alternateur 10 qui pourra être mesurée ou calculée. Cette température pourra être représentée par la température de la puce du module régulateur 47 et/ou la température ambiante. Il sera ainsi possible d'augmenter ou diminuer la puissance maximale de l'alternateur 10 en fonction de la température et de la zone de fonctionnement de ses composants. Furthermore, it is possible to vary the maximum duty cycle applied as a function of the temperature of the alternator 10 which can be measured or calculated. This temperature may be represented by the temperature of the chip of the regulator module 47 and / or the ambient temperature. It will thus be possible to increase or decrease the maximum power of the alternator 10 as a function of the temperature and the operating zone of its components.
Comme cela est illustré par la figure 5, par rapport à un rapport cyclique de référence Df_ref par exemple de l'ordre de 70% à une température donnée Temp_1 , Temp_2, le rapport cyclique maximum pourra augmenter lorsque la température diminue sur la plage K1 et augmenter avec la température sur la plage K2 (cf. courbe C7). Suivant une autre loi de commande, le rapport cyclique maximum pourra diminuer progressivement lorsque la température diminue sur la plage K1 et augmenter progressivement sur la plage K2 (cf. courbe C8). As illustrated by FIG. 5, with respect to a reference duty cycle Df_ref, for example of the order of 70% at a given temperature Temp_1, Temp_2, the maximum duty cycle can increase as the temperature decreases over the range K1 and increase with temperature on the range K2 (see curve C7). According to another control law, the maximum duty cycle can gradually decrease as the temperature decreases over the range K1 and gradually increase over the range K2 (see curve C8).
La figure 6 illustre les différentes entrées et sorties de la fonction de limitation 60 embarquées dans la mémoire 61 du module régulateur 47. Le rapport cyclique réel Df_r est une donnée interne du module régulateur 47. FIG. 6 illustrates the various inputs and outputs of the limitation function 60 embedded in the memory 61 of the regulator module 47. The actual duty cycle Df_r is an internal data of the regulator module 47.
Des données de seuil de vitesse V_1 , V_2, ... V_n, de températures Temp_1 , Temp_2, ...Temp_n, de pentes P_1 , P_2, P_n et de rapport cycliques Df_1 , DF_2, DF_n sont des données programmées dans la mémoire 61 du module régulateur 47. Speed threshold data V_1, V_2,... V_n, temperatures Temp_1, Temp_2, ... Temp_n, slopes P_1, P_2, P_n and duty cycle Df_1, DF_2, DF_n are programmed data in the memory 61 of the regulator module 47.
Une cartographie stockée dans cette mémoire 61 pourra établir une correspondante entre ces vitesses V_1_V_n, ces températures Temp_1 - Temp_n, ces pentes P_1 -P_n et des rapports cycliques Df_1 -Df_n associés. A map stored in this memory 61 can establish a corresponding between these speeds V_1_V_n, these temperatures Temp_1 - Temp_n, these slopes P_1 -P_n and cyclic ratios Df_1 -Df_n associated.
Chaque seuil V_1 -V_n, Df_1 -Df_n, Temp_1 -Temp_n, P_1 -P_n, est ajustable en fonction de la définition électrotechnique de la machine et des besoins du véhicule automobile. Autrement dit, la mémoire 61 du module régulateur 47 pourra être programmée en fonction de besoins électrotechniques de l'alternateur 10, notamment d'un débit de courant souhaité. Each threshold V_1 -V_n, Df_1 -Df_n, Temp_1 -Temp_n, P_1 -P_n, is adjustable according to the electrotechnical definition of the machine and the needs of the motor vehicle. In other words, the memory 61 of the module Regulator 47 can be programmed according to the electrotechnical needs of alternator 10, in particular a desired current flow rate.
Afin de renseigner le véhicule sur la puissance réellement disponible de la machine 10 lorsque la limitation est appliquée par la fonction 60, un "rapport cyclique relatif" (DF_Rel) pourra être envoyé au calculateur moteur. In order to inform the vehicle on the actual available power of the machine 10 when the limitation is applied by the function 60, a "relative duty cycle" (DF_Rel) may be sent to the engine control unit.
Ce rapport DF_Rel est égal au ratio entre le rapport cyclique réel fourni par le régulateur DF_r divisé par le rapport cyclique maximal DF_max admissible par l'alternateur 10, le tout étant multiplié par 100, soit DF_rel=(DF_r/DF_max)x100. This ratio DF_Rel is equal to the ratio between the actual duty cycle supplied by the regulator DF_r divided by the maximum duty cycle DF_max admissible by the alternator 10, the whole being multiplied by 100, ie DF_rel = (DF_r / DF_max) x100.
Il sera également possible de prévoir la transmission un signal S_act relatif à l'état d'activation de la fonction de limitation 60 par le régulateur vers le calculateur moteur du véhicule automobile. En fonction des besoins du véhicule et des possibilités d'utilisation de l'alternateur 10, il sera possible d'inhiber temporairement la fonction de limitation 60 des performances de l'alternateur 10. A cet effet, le calculateur moteur pourra commander l'activation et la désactivation de la fonction de limitation 60. It will also be possible to provide the transmission S_act signal relating to the activation state of the limitation function 60 by the regulator to the engine computer of the motor vehicle. Depending on the needs of the vehicle and the possibilities of use of the alternator 10, it will be possible to temporarily inhibit the limitation function 60 of the performance of the alternator 10. For this purpose, the engine computer may control the activation and disabling the limitation function 60.
Bien entendu, la description qui précède a été donnée à titre d'exemple uniquement et ne limite pas le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les différents éléments par tous autres équivalents. Of course, the foregoing description has been given by way of example only and does not limit the scope of the invention which would not be overcome by replacing the different elements by any other equivalent.
En outre, les différentes caractéristiques, variantes, et/ou formes de réalisation de la présente invention peuvent être associées les unes avec les autres selon diverses combinaisons, dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres. In addition, the various features, variations, and / or embodiments of the present invention may be associated with each other in various combinations, to the extent that they are not incompatible or exclusive of each other.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Module régulateur (47) destiné notamment à réguler un courant d'excitation injecté dans une bobine d'excitation (B) d'un rotor (12) de machine électrique tournante, notamment pour véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comporte une fonction de limitation (60) d'une puissance électrique maximale de ladite machine électrique tournante (10). 1. Regulator module (47) intended in particular for regulating an excitation current injected into an excitation coil (B) of a rotor (12) of a rotating electrical machine, particularly for a motor vehicle, characterized in that it comprises a function limiting (60) a maximum electric power of said rotary electric machine (10).
2. Module régulateur (47) selon la revendication 1 , caractérisé en ce que la fonction de limitation (60) est configurée pour limiter un rapport cyclique (Df_1 -Df_n) d'un signal de tension appliqué à la bobine d'excitation (B) du rotor (12) par rapport à un rapport cyclique maximal (Df_max) admissible par ladite machine électrique tournante (10). 2. Regulator module (47) according to claim 1, characterized in that the limiting function (60) is configured to limit a duty cycle (Df_1 -Df_n) of a voltage signal applied to the excitation coil (B ) of the rotor (12) with respect to a maximum duty cycle (Df_max) permitted by said rotary electrical machine (10).
3. Module régulateur (47) selon la revendication 2, caractérisé en ce que la fonction de limitation (60) est configurée pour adapter le rapport cyclique (Df_1 -Df_n) du signal de tension appliqué à la bobine d'excitation (B) du rotor (12) en fonction d'une vitesse (V_1 -V_n) de la machine électrique tournante. 3. Regulator module (47) according to claim 2, characterized in that the limiting function (60) is configured to adapt the duty ratio (Df_1 -Df_n) of the voltage signal applied to the excitation coil (B) of the rotor (12) according to a speed (V_1 -V_n) of the rotating electrical machine.
4. Module régulateur (47) selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que la fonction de limitation (60) est configurée pour adapter le rapport cyclique (Df_1 -Df_n) du signal de tension appliqué à la bobine d'excitation (B) du rotor (12) en fonction d'une température (Temp_1 -Temp_n) de la machine électrique tournante (10). Regulator module (47) according to claim 2 or 3, characterized in that the limiting function (60) is configured to adapt the duty cycle (Df_1-Df_n) of the voltage signal applied to the excitation coil (B ) of the rotor (12) as a function of a temperature (Temp_1 -Temp_n) of the rotating electrical machine (10).
5. Module régulateur (47) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la fonction de limitation (60) est apte à renvoyer un rapport cyclique relatif à destination d'un calculateur moteur. 5. Regulator module (47) according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the limiting function (60) is adapted to return a relative duty cycle to a motor computer.
6. Module régulateur (47) selon la revendication 5, caractérisé en ce que le rapport cyclique relatif correspond à un ratio entre un rapport cyclique réel fourni par le régulateur (DF_r) divisé par un rapport cyclique maximal (DF_max) admissible par la machine électrique tournante (10). 6. Regulator module (47) according to claim 5, characterized in that the relative duty cycle corresponds to a ratio between a real duty cycle supplied by the regulator (DF_r) divided by a maximum duty cycle (DF_max) allowed by the electric machine. rotating (10).
7. Module régulateur (47) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce la fonction de limitation (60) est apte à renvoyer un signal (S_act) relatif à son état d'activation à destination d'un calculateur moteur. 7. Regulator module (47) according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the limiting function (60) is adapted to return a signal (S_act) relative to its activation state to a calculator engine.
8. Module régulateur (47) selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte une mémoire (61 ) stockant une cartographie établissant notamment une correspondance entre des vitesses (V_1 -V_n) de la machine électrique tournante et des rapports cycliques (Df_1 -Df_n) associés, ladite mémoire (61 ) pouvant être programmée en fonction de besoins électrotechniques de ladite machine électrique tournante (10), notamment un débit de courant souhaité. 8. Regulator module (47) according to claim 2, characterized in that it comprises a memory (61) storing a map establishing in particular a correspondence between speeds (V_1 -V_n) of the rotating electrical machine and cyclic ratios (Df_1 -Df_n), said memory (61) being programmable according to the electrotechnical requirements of said rotating electrical machine (10), in particular a desired current flow rate.
9. Machine électrique tournante (10) caractérisée en ce qu'elle comporte un module régulateur (47) tel que défini selon l'une quelconque des revendications précédentes. 9. Rotating electrical machine (10) characterized in that it comprises a regulator module (47) as defined in any one of the preceding claims.
10. Machine électrique tournante (10) selon la revendication 9, caractérisée en ce que certains composants (22, 37, 38) sont sous- dimensionnés par rapport à une puissance de parties actives (12, 16) de ladite machine électrique tournante (10). 10. Rotating electric machine (10) according to claim 9, characterized in that certain components (22, 37, 38) are undersized with respect to a power of active parts (12, 16) of said rotating electrical machine (10). ).
1 1 . Machine électrique tournante (10) selon la revendication 10, caractérisée en ce que les composants sous-dimensionnés sont au moins un parmi : 1 1. Rotary electric machine (10) according to claim 10, characterized in that the undersized components are at least one of:
- des composants électroniques tels que des diodes ou des transistors d'un pont redresseur (22),  electronic components such as diodes or transistors of a rectifier bridge (22),
- des roulements (37, 38) pour le montage à rotation d'un arbre (13) de ladite machine électrique tournante (10),  - bearings (37, 38) for rotatably mounting a shaft (13) of said rotary electric machine (10),
- un dispositif d'isolation électrique de ladite machine électrique tournante (10),  an electrical isolation device for said rotating electrical machine (10),
- un dispositif de refroidissement de ladite machine électrique tournante (10),,  a cooling device of said rotary electric machine (10),
- un vernis d'imprégnation,  - an impregnating varnish,
- un élément magnétique tel qu'un aimant d'un rotor (12).  a magnetic element such as a magnet of a rotor (12).
PCT/FR2017/053649 2016-12-19 2017-12-18 Rotating electrical machine for a motor vehicle WO2018115681A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1662790 2016-12-19
FR1662790A FR3060899A1 (en) 2016-12-19 2016-12-19 ROTATING ELECTRIC MACHINE FOR MOTOR VEHICLE

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018115681A1 true WO2018115681A1 (en) 2018-06-28

Family

ID=58401762

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/FR2017/053649 WO2018115681A1 (en) 2016-12-19 2017-12-18 Rotating electrical machine for a motor vehicle

Country Status (2)

Country Link
FR (1) FR3060899A1 (en)
WO (1) WO2018115681A1 (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2745445A1 (en) 1996-02-28 1997-08-29 Valeo Electronique VEHICLE ALTERNATOR USED AS A GENERATOR AND AN ELECTRIC MOTOR FOR STARTING THE VEHICLE'S INTERNAL COMBUSTION ENGINE
EP0917981A1 (en) * 1997-11-21 1999-05-26 Lockheed Martin Corporation Electric vehicle with variable efficiency regenerative braking depending upon battery charge state
US20060238172A1 (en) * 2005-04-25 2006-10-26 Denso Corporation Control apparatus for automotive alternator having capability to accurately detect temperature of alternator
US20090237037A1 (en) * 2008-03-19 2009-09-24 Denso International America, Inc. Alternator voltage regulator with maximum output limiting function
WO2011080180A2 (en) * 2009-12-22 2011-07-07 Robert Bosch Gmbh Method for limiting the current output of an electric generator at a high rotational speed
FR2966992A1 (en) * 2010-11-03 2012-05-04 Peugeot Citroen Automobiles Sa Method for protecting accessories of frontage of motor vehicle, involves controlling torque provided by alternator activated by crankshaft, and controlling excitation set point of alternator to limit torque to predetermined maximum value
WO2012168605A2 (en) * 2011-06-08 2012-12-13 Valeo Equipements Electriques Moteur Method for controlling the resisting torque of a motor vehicle alternator, and system for implementing this method

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2745445A1 (en) 1996-02-28 1997-08-29 Valeo Electronique VEHICLE ALTERNATOR USED AS A GENERATOR AND AN ELECTRIC MOTOR FOR STARTING THE VEHICLE'S INTERNAL COMBUSTION ENGINE
EP0917981A1 (en) * 1997-11-21 1999-05-26 Lockheed Martin Corporation Electric vehicle with variable efficiency regenerative braking depending upon battery charge state
US20060238172A1 (en) * 2005-04-25 2006-10-26 Denso Corporation Control apparatus for automotive alternator having capability to accurately detect temperature of alternator
US20090237037A1 (en) * 2008-03-19 2009-09-24 Denso International America, Inc. Alternator voltage regulator with maximum output limiting function
WO2011080180A2 (en) * 2009-12-22 2011-07-07 Robert Bosch Gmbh Method for limiting the current output of an electric generator at a high rotational speed
FR2966992A1 (en) * 2010-11-03 2012-05-04 Peugeot Citroen Automobiles Sa Method for protecting accessories of frontage of motor vehicle, involves controlling torque provided by alternator activated by crankshaft, and controlling excitation set point of alternator to limit torque to predetermined maximum value
WO2012168605A2 (en) * 2011-06-08 2012-12-13 Valeo Equipements Electriques Moteur Method for controlling the resisting torque of a motor vehicle alternator, and system for implementing this method

Also Published As

Publication number Publication date
FR3060899A1 (en) 2018-06-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2004018868A2 (en) Control device for a reversible rotating electrical machine
FR2896348A1 (en) DYNAMOELECTRIC MACHINE WITH INTEGRATED CONTROL DEVICE
FR2865322A1 (en) DYNAMOELECTRIC MACHINE WITH ALTERNATIVE CURRENT
EP1436878B1 (en) Alternator with rectifier bridge, in particular for motor vehicle
WO2006027481A1 (en) Control and power module for a rotating electrical machine
EP1929611A1 (en) Ventilating system for electrical rotating electrical machines equipped with a forced-fluid flow cooling device and rotating electrical machine comprising same
FR2888684A1 (en) ELECTRONIC TANDEM ROTATING MACHINE FOR USE IN A VEHICLE.
EP3324035B1 (en) Method for controlling a starter-generator
WO2012085423A2 (en) Voltage regulator device for a rotary electric machine, bearing for such a machine equipped with such a device and such a machine comprising such a bearing
FR2838576A1 (en) Control system for reversible polyphase electrical machine working with vehicle engine, comprises over-excitation of electrical machine and switching to allow storage of energy in a supercapacitor
FR2979041A1 (en) METHOD FOR AVOIDING OVERVOLTAGES OF AN ONBOARD NETWORK OF A MOTOR VEHICLE
FR3056040A1 (en) ROTATING ELECTRIC MACHINE FOR VEHICLE
FR3021468A1 (en) ROTATING ELECTRIC MACHINE FOR MOTOR VEHICLE
FR2944398A1 (en) Power supply device for e.g. alternator-starter, of motor vehicle, has Zener diode comprising electrode connected to terminal, and hysteresis voltage comparator circuit controlling opening of demagnetization switch during overvoltage
WO2018115681A1 (en) Rotating electrical machine for a motor vehicle
FR2843841A1 (en) Control device for reversible multi-phase rotating electrical machine, used e.g. as automotive starter-generator, has unit for controlling inverter and rectifier bridge for selection in alternator or starter modes
WO2022223756A1 (en) Voltage converter comprising a protection device
FR3128068A1 (en) Regulator comprising a safety module for a rotating electrical machine
FR2926684A1 (en) Power supply system for hybrid motor vehicle, has energy exchange device provided for permitting power transfer between energy storage unit, power storage unit, energy consuming equipment and energy providing equipment
WO2019092047A1 (en) Method for regulating an electrical current delivered by a rotating electrical machine
EP4047813A1 (en) Control module for a rotating electrical machine
FR3128080A1 (en) Regulator comprising a safety module for a rotating electrical machine
FR3056361A1 (en) METHOD FOR LIMITING A HEAD RATE OF A ROTATING ELECTRIC MACHINE BY DEPHASING A FULL-WAVE CONTROL OF A TRANSISTOR BRIDGE
FR3082686A1 (en) METHOD FOR THERMAL PROTECTION OF A ROTATING ELECTRIC MACHINE
FR3056358A1 (en) METHOD FOR LIMITING A FLOW RATE OF A ROTATING ELECTRIC MACHINE BY CONTROLLING IN MOTOR MODE

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17829236

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 17829236

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1