WO2023186962A1 - Electromagnetic induction interconnector of polyphase electrical systems with each other - Google Patents

Electromagnetic induction interconnector of polyphase electrical systems with each other Download PDF

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WO2023186962A1
WO2023186962A1 PCT/EP2023/058106 EP2023058106W WO2023186962A1 WO 2023186962 A1 WO2023186962 A1 WO 2023186962A1 EP 2023058106 W EP2023058106 W EP 2023058106W WO 2023186962 A1 WO2023186962 A1 WO 2023186962A1
Authority
WO
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Prior art keywords
connector
female
male
interconnector
female connector
Prior art date
Application number
PCT/EP2023/058106
Other languages
French (fr)
Inventor
Lauric GARBUIO
Vincent Debusschere
Kathleen MALLARD
Hervé CHAZAL
Original Assignee
Institut Polytechnique De Grenoble
Universite Grenoble Alpes
Centre National De La Recherche Scientifique
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 Institut Polytechnique De Grenoble, Universite Grenoble Alpes, Centre National De La Recherche Scientifique filed Critical Institut Polytechnique De Grenoble
Publication of WO2023186962A1 publication Critical patent/WO2023186962A1/en

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F38/00Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions
    • H01F38/14Inductive couplings

Definitions

  • the present invention relates to the field of interconnection devices between polyphase electrical systems.
  • the present invention relates more particularly to a device for interconnecting at least two polyphase electrical systems together.
  • Its particularly advantageous applications are the interfacing of offshore electrical power networks such as wind or tidal power, but also the interfacing of electrical power networks in the oil and gas industry sector (Oil&Gas) or the mining sector.
  • Oil&Gas oil and gas industry sector
  • It is in fact applicable in particular, but not only, in humid, submersible, even submerged, and/or explosive environments. For example, we encounter submerged environments, particularly high pressure, and explosive environments on deep underwater construction sites. It can still be applied on-board in objects subject to vibrations, for the interconnection of electrical distribution networks between them, and/or for the charging of electric vehicles.
  • Connectors are known, for example from the patent document referenced EP 3376605 A1, which allow, with electrical contact, to connect and disconnect two electrical systems with the same number of phases.
  • EP 3376605 A1 which allow, with electrical contact, to connect and disconnect two electrical systems with the same number of phases.
  • the connections and disconnections of this type of connectors between electrical systems require complex operations, which leads to high intervention times.
  • solving the problem of this type of connectors in relation to the strong mechanical stresses that they must withstand today involves the mechanical reinforcement of the cable-connector connections and between connectors to prevent any movement between the different parts.
  • power transfer between polyphase electrical systems can be done by transformers, passive electromagnetic devices, or converters using active power electronics components.
  • transformers are the ability to transfer electrical power without direct electrical contact between the polyphase systems they interconnect, while allowing the voltage and current levels to be changed, if desired.
  • the transfer is done thanks to magnetic induction.
  • the majority of power transformers interface without electrical contact two three-phase (or multiples of three phases) electrical networks using a classic three-column structure.
  • classic three-column structure By retaining the classic three-column structure, rare transformers make it possible to go from three to five, or even seven, phases by making connections between windings.
  • transformers can interface two polyphase electrical systems not specifically multiples of three phases using a round electrical machine type structure, with different numbers of phases between primary and secondary networks.
  • Transformers are still known for interfacing a primary network with several secondary networks.
  • document US 2019/0184839 A1 relates to a vehicle charging application.
  • a primary and at least three secondaries can be interconnected with each other, in particular in parallel.
  • the modularity of this device is provided by a matrix of connections which follows the secondary networks.
  • the transformer itself is frozen.
  • this device does not provide a transformer structure that is both suitable for the interconnection of a plurality of secondary networks to the same primary network and modular in use.
  • An object of the present invention is therefore to propose an interconnector by induction of polyphase electrical systems between them which makes it possible to overcome at least one of the disadvantages of the prior art.
  • An object of the present invention is more particularly to propose such an interconnector which is modular in use, with a connection/disconnection action forming part of the use phase of the device.
  • Another object of the present invention is to propose such an interconnector which makes it possible to reduce the influence of the mechanical constraints which it is required to withstand in use.
  • an interconnector by electromagnetic induction of polyphase electrical systems between them, the interconnector comprising at least one male connector and a female connector.
  • Each connector comprises an electromagnetic part comprising, or even consisting of, a magnetic core, preferably ferromagnetic, and a winding wound around the core.
  • Each winding can be intended to be connected by electrical contact to one of said polyphase electrical systems.
  • at least the winding of each electromagnetic part is preferably electrically isolated from its environment.
  • each male connector is of shape and/or dimensions adapted to the shape and/or dimensions of the electromagnetic part of each female connector, to allow each male connector to cooperate mechanically with each female connector by a pivot connection sliding.
  • Said sliding pivot connection has an axis along which the male and female connectors can be intended to be alternately connected and disconnected between them.
  • the interconnector operates, for each connection between a male connector and a female connector stationary between them, a transfer of electrical power between a first polyphase electrical system and a second polyphase electrical system, by induction of a magnetic field rotating between the electromagnetic parts of the male connector and the female connector of the connection considered.
  • the interconnector according to the first aspect of the invention brings modularity of use to the “alternating current power transformer between polyphase systems” function and offers the “connector-aggregator without direct electrical contact” function.
  • the invention indeed makes it possible to meet the needs of being able to connect in constrained environments (humid, underwater, explosive) at least two polyphase electrical networks together easily, quickly and without direct electrical contact, but via rotating magnetic induction.
  • the number of phases of one of the interconnected electrical networks may be different from the number of phases of one of the other electrical networks.
  • the invention can enable power transfer by induction between one or more primary electrical networks to one or more secondary electrical networks in a reversible manner.
  • the invention has at least one of the following advantages:
  • connection/disconnection of electrical networks between them is facilitated in particular due to the simple geometry of the invention, and by the natural centering of the inductive transfer interfaces between them.
  • Connection and disconnection operations between electrical networks are simplified and accelerated. Indeed, the number of connection elements is advantageously minimized, in particular because the use of mechanical connection accessories is avoided, because the electrical connectors are also mechanical connectors.
  • the first aspect of the invention meets the need for a high protection index against liquids and/or explosive atmospheres, in particular by producing of the transfer function without direct electrical contact, by increasing the reliability of the interconnection and by simplifying the structures implemented.
  • the high power transfer function is achieved in a compact manner.
  • the overall size of the transmission chain is effectively reduced, which can be particularly advantageous in particular in the context of an application to the charging of electric cars.
  • An increase in the number of phases combines two advantages:
  • the interconnector according to the first aspect of the invention is advantageously modular, even standard (or at least 'standardizable'). It allows the connection of different primary (or secondary) electrical systems, particularly in terms of number of phases, to the same secondary (or primary) system.
  • the invention makes it possible to achieve natural standardization of connection terminals between polyphase electrical networks.
  • the power transfer function is thus carried out in an entirely modular manner, leading to significant economic and environmental advantages.
  • the invention makes it possible to manage the mechanical constraints to which the interconnector is subjected, without requiring reinforcement. mechanical, in particular cables, around the interconnector.
  • At least one among the male and female connectors comprises at least one device for adjusting its angular position relative to another, or even to each other, among the male and female connectors, said adjustment device being configured to adjust a time index between said polyphase electrical systems connected together by the interconnector, by rotation, for example around the axis of said sliding pivot connection, of at least one among the male and female connectors relative to a other, or even each other, among the male and female connectors.
  • the rotation of at least one of the male and female connectors relative to another to adjust the time index between the polyphase electrical systems interconnected by the interconnector is preferably coaxial with the sliding pivot connection by which each connector male cooperates mechanically with each female connector.
  • the first aspect of the invention according to this first example also has the advantage of allowing the adjustment of the time index between electrical networks connected to each other. It avoids the known use of an on-load adjuster for adjusting the phase shift on power transformers (phase shift regulation transformers or quadrature amplifier types) with electrical contact which can cause breakdowns; this type of adjuster also only allows adjustment in stages, and not continuous adjustment. Furthermore, if there are power electronics converters which make it possible to manage the hourly index continuously and under load for certain transformers, such converters necessarily contain active components, less reliable than the passive components of the interconnector according to the first aspect of the invention. The interconnector according to the first example makes it possible to carry out the function of adjusting the time index continuously, and without a power electronics component, for increased reliability.
  • a second aspect of the invention relates to a method of connecting an interconnector according to the first aspect of the invention.
  • Said connection method includes, or even only includes:
  • the axis of the translation movement is an axis of the sliding pivot connection by which the male and female connectors are configured to cooperate mechanically with each other.
  • a third aspect of the invention relates to a method of disconnecting at least one interconnector according to the first aspect of the invention.
  • the disconnection process includes, or even only includes:
  • the axis of the translation movement is an axis of the sliding pivot connection by which the male and female connectors are configured to cooperate mechanically with each other.
  • they can include the implementation of a lifting device which of the male connector and the female connector is brought and moved.
  • the lifting device may comprise at least one of:
  • the method further comprises, at least before the translation movement of one of at least one male connector and one female connector relative to the other of at least a male connector and a female connector, a step of interrupting the flow of electric current in at least one of a winding of the male connector and a winding of the female connector.
  • the interruption can, if necessary, be controlled by a switch arranged on at least one of said polyphase electrical systems.
  • the axis of the sliding pivot connection is preferably substantially parallel to a direction defined by the ambient gravity field.
  • a fourth aspect of the invention relates to a use of at least one interconnector according to the first aspect of the invention, in an offshore wind farm comprising a plurality of wind turbines each connected to a secondary polyphase electrical system connected in turn by contact electrical to a winding of one of a male connector and a female connector for alternatively allow, by manipulation of said at least one interconnector, the connection and disconnection of each secondary polyphase electrical system to a primary polyphase electrical system connected by electrical contact to a winding of another among the male connector and the female connector.
  • a fifth aspect of the invention relates to a use of at least one interconnector according to the first aspect of the invention, in an offshore wind turbine comprising a first secondary polyphase electrical system and a second secondary polyphase electrical system each connected by electrical contact to a winding of a respective one of a male connector and a female connector, for interconnecting the first and second secondary polyphase electrical systems with each other, with a degree of freedom, from one of the male connector and the female connector to the other , said degree of freedom comprising at least one degree of freedom in rotation around an axis of a sliding pivot connection by which the male and female connectors are configured to cooperate mechanically with each other.
  • a sixth aspect of the invention relates to a use of at least one interconnector according to the first aspect of the invention, in an infrastructure for charging electric and/or hybrid electric vehicles comprising a plurality of secondary polyphase electrical systems each connected by contact electrical to a winding of one of a male connector and a female connector to allow alternately, by manipulation of said at least one interconnector, the connection and disconnection of each secondary polyphase electrical system to a primary polyphase electrical system connected by electrical contact to one winding of another among the male connector and the female connector.
  • Figure 1 represents a perspective view of a male connector of an embodiment of an interconnector according to the first aspect of the invention.
  • Figure 2 represents a perspective view of a female connector of an embodiment of an interconnector according to the first aspect of the invention.
  • Figure 3 represents a longitudinal sectional view of a first embodiment of an interconnector according to the first aspect of the invention.
  • Figure 4 represents a longitudinal sectional view of a second embodiment of an interconnector according to the first aspect of the invention.
  • Figure 5 represents a diagram illustrating the use of an embodiment of the interconnector according to the first aspect of the invention in an offshore wind farm.
  • Figure 6 represents a transparent view of an example of the base of an offshore wind turbine integrating an embodiment of the interconnector according to the first aspect of the invention.
  • Figure 7 schematically represents an embodiment of the connection and/or disconnection method according to different aspects of the invention.
  • Figure 8 schematically represents an alternative, or complement, to the embodiment illustrated in Figure 7.
  • Figure 9 represents a diagram illustrating the use of an embodiment of the interconnector according to the first aspect of the invention in an infrastructure for charging electric and/or hybrid electric vehicles.
  • Figures 10A to 10C represent schematic sectional views of three typologies of transfer by rotating magnetic field authorized by the interconnector according to the first aspect of the invention.
  • the interconnector according to the first aspect of the invention may also have at least one of the following characteristics which can be taken separately or in combination.
  • the adjustment device comprises:
  • an actuator configured to rotate, in a controlled manner, the drive shaft around its axis, at least when the male connector is in the connection position with at least one female connector, preferably without varying the angular position of said at least one female connector.
  • the adjustment device is preferably mechanical, or even purely mechanical.
  • the adjustment device is supported by at least one female connector and comprises, for each female connector, a module for adjusting the angular position of the female connector relative to the angular position of the other female connectors, at least when said female connectors are in the connection position.
  • the electromagnetic part of a male connector has substantially a cylindrical, hollow or solid shape, the axis of symmetry of which defines the axis of said sliding pivot connection by which the male and female connectors are intended to cooperate mechanically.
  • the electromagnetic part of at least one female connector has substantially a cylindrical shape, hollow or solid, the axis of symmetry of which is substantially coincident with the axis of symmetry of the cylindrical shape of the part electromagnetic of the male connector, when the male and female connectors cooperate mechanically with each other via said sliding pivot connection.
  • the cylindrical shape of the electromagnetic part of at least one female connector preferably of each female connector, has a central opening configured to closely accommodate the outer periphery of the cylindrical shape of the part electromagnetic of the male connector.
  • the cylindrical shape of the electromagnetic part of the male connector has a central opening configured to closely accommodate the outer periphery of the cylindrical shape of the electromagnetic part of at least one female connector.
  • the electromagnetic parts of the male and female connectors each have substantially the shape of a cylinder, hollow or solid, whose axes of symmetry are substantially coincident with each other when the male and female connectors are in the connection position between them according to said sliding pivot connection
  • the interconnector comprises a male connector and two female connectors distributed on either side of the male connector when the male and female connectors are in the connection position, said axes of symmetry then being parallel, or even merged, with the axis of the sliding pivot connection, the male and female connectors being intended to be alternately connected and disconnected to each other by a translation movement of the male connector relative to the female connectors along an axis perpendicular to at least one of said axes of symmetry.
  • the electromagnetic part of a male connector is of shape and dimensions adapted so that several female connectors are intended to be alternately connected and disconnected relative to the male connector by the same pivot connection sliding between each female connector and the connector male.
  • the electromagnetic part of a male connector has substantially a cylindrical, hollow or solid shape, the axial extent of which is sufficient for a plurality of female connectors to be distributed along said axial extent.
  • the electromagnetic part of a female connector is of shape and dimensions adapted so that several male connectors are intended to be alternately connected and disconnected relative to the female connector by the same pivot connection sliding between each male connector and the connector female.
  • At least one connector among the male and female connectors further comprises at least one mechanical part configured to cooperate mechanically with at least one other connector, or with at least one mechanical part of another connector, so as to control the position of the connectors between them, at least when they are in the connection position, and/or to guide a movement of connection or disconnection of the connectors between them.
  • At least one mechanical part of said at least one connector can extend integrally from its electromagnetic part.
  • Said at least one connector comprising a mechanical part may comprise a female connector.
  • the mechanical part of the female connector can extend from an exterior or interior periphery of its electromagnetic part and have a shape, for example frustoconical, hollow or solid, extending from the part electromagnetic of the female connector by forming at least one non-flat angle therewith.
  • each female connector among a plurality of female connectors may have a mechanical part identical in shape and/or dimensions to the mechanical part of the other female connectors of the plurality, so that the mechanical parts of the female connectors of the plurality cooperate mechanically between them to control their relative arrangement, and in particular to ensure their centering relative to each other along the axis of the sliding pivot connection, at least when these are in the connection position.
  • Said at least one connector comprising a mechanical part may comprise a male connector.
  • the male connector may comprise at least a first mechanical part:
  • - having a shape, for example frustoconical, hollow or solid, extending from the electromagnetic part of the male connector forming at least one non-flat angle with the electromagnetic part of the male connector.
  • At least one female connector may comprise at least one mechanical part extending from an exterior or interior periphery of the electromagnetic part of the female connector and having a shape, for example frustoconical, hollow or solid, extending from the electromagnetic part of the female connector by forming at least one non-flat angle therewith.
  • the male connector may comprise at least a first mechanical part extending from a first end and an outer periphery of the electromagnetic part of the male connector, said at least one first mechanical part having a shape, for example frustoconical, hollow or solid, extending from the electromagnetic part of the male connector forming at least one non-flat angle therewith.
  • Each of the mechanical part of a female connector and the first mechanical part of the male connector can extend respectively from the electromagnetic part of the female connector and from the first end of the electromagnetic part of the male connector, so as to form the same angle non-flat with their respective electromagnetic part, for at least one given angular position, or even for any angular position, of the male connector relative to the female connector, or even to each female connector, around the axis of said sliding pivot connection, and at least when these are in the connection position between them.
  • the electromagnetic part of the male connector having substantially a cylindrical shape
  • the male connector may comprise a second mechanical part extending from a second end of the cylindrical shape of its electromagnetic part, the male connector being intended to be connected with at least one female connector from its second mechanical part, the latter having a shape, for example substantially conical, not extending beyond the radial extent of the cylindrical shape of the electromagnetic part of the male connector and being configured , by its shape and/or its dimensions, to allow guidance of one of:
  • the interconnector may further comprise a base mechanically secured to one of said at least one male connector and a female connector, said base being intended to ensure the maintenance in position of the connector which is mechanically secured to it relatively at an installation site of the interconnector.
  • the connector mechanically secured to the base can be mounted to rotate freely on the base.
  • the connector mechanically secured to the base may include a male connector.
  • the base can be configured to accommodate within it at least part of the adjustment device.
  • the adjustment device comprises:
  • the actuator of the adjustment device can be mounted in the base, so as to engage the drive shaft of the adjustment device, at least when the male connector is in the connection position.
  • At least two of said polyphase electrical systems have a different number of phases between them.
  • at least two of said polyphase electrical systems have an identical number of phases between them.
  • rotating magnetic field designates a magnetic field varying temporally and spatially in amplitude.
  • a rotating magnetic field is distinguished from a “pulling magnetic field”, the latter varying only temporally in amplitude.
  • sliding pivot connection is meant the connection obtained by contact of two coaxial cylinders; this connection is also called cylinder/cylinder connection.
  • a sliding pivot connection between a male connector and a female connector can thus model a cylindrical contact of revolution between male and female connectors.
  • the contact surface between the male and female connectors is a cylinder.
  • a sliding pivot connection can offer, to each connector, a rotational and translational movement along the same axis relative to the other element.
  • Figures 1 and 2 substantially concern the two aforementioned embodiments
  • Figure 3 illustrates a first of the two aforementioned modes
  • Figure 4 illustrates the second of the two aforementioned modes. If the embodiments illustrated in Figs 3 and 4 are different from each other, note that they still correspond to the same configuration illustrated schematically in Figure 10A in which female connectors 12 are threaded around the same male connector 11.
  • the first aspect of the invention relates generically to an interconnector 1 by electromagnetic induction of polyphase electrical systems 2, 3 between them (Cf. Figures 5 and 7 to 9), the interconnector comprising at least one male connector 11 and one female connector 12:
  • each connector 11, 12 comprising an electromagnetic part 1 11, 121 comprising a magnetic core and a winding wound around the core, each winding being intended to be connected by electrical contact 114, 124 to one of said polyphase electrical systems 2, 3, and at least the winding of each electromagnetic part 111, 121 being electrically isolated from its environment,
  • each male connector 11 being of shape and/or dimensions adapted to the shape and/or dimensions of the electromagnetic part 121 of each female connector 12, to allow each male connector to cooperate mechanically with each connector female by a sliding pivot connection, so that the interconnector 1 operates, for each connection between a male connector 11 and a female connector 12 stationary between them, a transfer of electrical power between a first polyphase electrical system 2 and a second electrical system polyphase 3, by induction of a rotating magnetic field between the electromagnetic parts 111, 121 of the male connector 11 and the female connector 12 of the connection considered.
  • each electromagnetic part 111, 121 may more particularly comprise at least one of an enameled cable or wire, for example copper/aluminum, and a coating electrically insulating it from its environment.
  • the winding of each electromagnetic part 111, 121 may comprise a cable or a sheathed wire, the sheath of which ensures its electrical insulation from its environment. Note that it is not necessary, but everything It is also possible for the magnetic core of each electromagnetic part 111, 121 to be electrically isolated from its environment.
  • the electromagnetic part 11 1, 121 of each connector 11, 12 can consist of said magnetic core and the winding associated with it.
  • the magnetic core is preferably a ferromagnetic core.
  • connection by electrical contact 1 14, 124 between each winding and one of the polyphase electrical systems to be interconnected can advantageously be only a simple electrical connection whose function is preferably only to ensure electrical conduction between the winding and the polyphase electrical system to which the winding is connected by said electrical contact 114, 124.
  • none of the electrical contact connections 114, 124 necessarily include electrical components, and in particular electrical power components. It appears from the above that each connection by electrical contact 114, 124 preferably consists of a simple electrical connection, for example by splicing, which is in particular particularly easy to make waterproof.
  • the term “stationary” is used here to specify that, according to their normally intended use, the male and female connectors 11 and 12 once connected to each other can remain in the same connection position relative to each other; in particular, one does not necessarily rotate relative to the other, whether around the axis of the sliding pivot connection or around another axis.
  • one of the male and female connectors, once connected together to be moved relative to the other, and in particular around the axis of the sliding pivot connection ; however, this rotation does not have the function of allowing the realization of the transformer function of the interconnector, but has the function of allowing the adjustment of a time index between the polyphase electrical systems interconnected with each other.
  • rotating magnetic field makes it possible to distinguish the magnetic field considered here from a so-called strong magnetic field. More particularly, if the amplitude of a rotating magnetic field can vary temporally and spatially, the amplitude of a strong magnetic field only varies temporally.
  • a male connector 11 and a female connector 12 substantially invariant between each of the two aforementioned modes are described below.
  • the illustrations provided describe a possible arrangement in shape and/or dimensions of the male and female connectors 11 and 12 between them, this arrangement being in accordance with what is stated above, but is given for illustrative purposes only, and not for purposes of limiting.
  • a male connector 11 of the interconnector 1 can take the form of a cylinder 111 extending, through a first 101 of its ends, by a first mechanical part 112 taking a shape substantially frustoconical extending radially beyond the radial extent of the cylinder 111, and, by a second 102 of its ends, by a second mechanical part 113 taking a substantially conical shape not extending radially beyond the radial extent of the cylinder 111.
  • the cylindrical part 111 houses, or even constitutes, the electromagnetic part of the male connector 11.
  • the electrical contact recovery 114 as illustrated in Figure 1 extends from the electromagnetic part 1 11 of the male connector 11 through the first mechanical part 112 of the male connector 11. Depending on the configurations, it is possible that the contact recovery 114 does not have to pass through a mechanical part of the male connector 11 or has to pass through another mechanical part of the male connector 11. Note that the male connector 11 as illustrated in Figure 1 further extends, beyond its second mechanical part 113, by an appendix 10a which we describe below after having introduced the adjustment device 10 of a time index between the interconnected polyphase electrical systems, device with which the interconnector according to the first aspect of the invention can advantageously be equipped.
  • a female connector 12 of the interconnector 1 can take the general shape of a plate or a cup with a hole in its center. More particularly, the electromagnetic part 121 of the female connector 12 as illustrated can take the form of a hollow cylinder, or a hollow roller, from the outer periphery of which extends a mechanical part 122 of the female interconnector 12 , this mechanical part 122 giving, to the whole, the capacity of the plate or the cup.
  • the electromagnetic part 111 of the male connector 11 is of a cylindrical shape suitable for allowing its insertion into the hollow of the electromagnetic part 121 of the female connector 12.
  • the dimensions of one and the other of said electromagnetic parts 111 and 121 are such that the closest possible clearance is allowed between them, so as to minimize the spacing, or more particularly the air gap, between said electromagnetic parts 111 and 121; and or
  • the first mechanical part 112 of the male connector 11 can take a shape and dimensions suitable to allow it to occupy at least partly the capacity of the plate formed by the female connector 12; and or
  • the second mechanical part 113 of the male connector 11 advantageously takes a conical shape allowing it to guide the insertion of the male connector 11 into the hollow of the female connector 12, or conversely, the threading of the female connector 12, through its hollow, around of the electromagnetic part 111 of the male connector 1 1.
  • the minimization of the spacing or air gap between the electromagnetic parts 111 and 121 of the male 1 1 and female 12 connectors advantageously influences the quantity of electrical energy transferable via the interconnector 1 according to the first aspect of the invention.
  • Figure 3 illustrates a first particularly advantageous embodiment of the interconnector 1 according to the first aspect of the invention.
  • a base 13 which has a part for receiving the male connector 11 and a part for receiving at least one female connector 12, said male connector 11 and said at least one female connector 12 realizing, when received by the base 13, the interconnection between a first polyphase electrical system 2, for example a primary polyphase electrical system, and at least a second polyphase electrical system 3, for example a secondary polyphase electrical system, via the connections electrical contact 114 and 124, respectively.
  • a first polyphase electrical system 2 for example a primary polyphase electrical system
  • a second polyphase electrical system 3 for example a secondary polyphase electrical system
  • the embodiment illustrated in Figure 4 is the opposite of the embodiment illustrated in Figure 3, in the sense that the male and female connectors 11 and 12 take an opposite orientation relative to the gravitational field. But it appears from the illustrations in Figures 3 and 4 that the two embodiments that these figures illustrate have a certain number of similarities.
  • the mechanical parts 122 of the female connectors 12 again allow them to be centered with respect to the base 13 and between the female connectors 12; and/or the second mechanical part 113 of the male connector 11 makes it possible to guide the threading of the connectors female 12 around the male connector 11.
  • the base 13 can be confused with the first mechanical part 112 of the male connector 11.
  • This first mechanical part 112 in fact has a shape described above giving it the possibility of playing the role of base 13, this role being to ensure that the male connector 11 is maintained in position at an installation site 0 of the interconnector 1 (See for example figure 5).
  • the interconnector 1 according to the first aspect of the invention may comprise a device 10 for adjusting the angular position of one of the male and female connectors 11 and 12 relative to at least one other of the male connectors and female 11 and 12.
  • the adjustment device 10 can vary depending on the considered embodiment of the interconnector 1 according to the first aspect of the invention. However, the different variations of the adjustment device 10 all make it possible to adjust the time index between the polyphase electrical systems interconnected between them, by rotation, around the axis of the sliding pivot connection by which each pair of a male connector 11 and a female connector 12 cooperates mechanically.
  • the adjustment device 10 has a first variant in which:
  • a drive axis 10a (or the aforementioned appendix 10a) is integral, at least in rotation, with the male connector 11, and in particular with its electromagnetic part 111, and extends beyond this electromagnetic part 111 , or even beyond the second mechanical part 113 of the male connector 11, and
  • an actuator 10b configured to rotate, in a controlled manner, the drive shaft 10a around its axis, at least when the male connector 11 is in the connection position with at least one female connector 12, and preferably without making vary the angular position of said at least one female connector 12.
  • the actuator 10b can advantageously be integrated into the base 13. It is arranged so as to engage the drive shaft 10a when the second mechanical part 113 of the male connector 11 is inserted into the part of the base 13 intended to receive it .
  • the adjustment device 10 has a second variant in which it is supported by each of the female connectors 12 and comprises, for each female connector 12, an adjustment module 10c of the angular position of the female connector 12 relative to the angular position of the other female connectors, at least when said female connectors are stacked together.
  • the interconnector 1, according to the first aspect of the invention thus makes it possible to adjust a time index between the different polyphase electrical systems that the interconnector 1 interconnects with each other, and this in a simple and robust manner because essentially, if not is completely, mechanically.
  • the female connectors 12 do not necessarily take the general shape of a plate or a cup, including when they include a mechanical part 122.
  • the mechanical part 122 of each female connector 12 can, for example example, be asymmetrical with respect to the axis of symmetry of the electromagnetic part 121 of the female connector 12. More particularly, by extending from the electromagnetic part 121 of the female connector 12, the mechanical part 122 of the female connector 12 can form with an axis of symmetry of the electromagnetic part 121 of the female connector 12 different angles for angular portions distinct from each other of the electromagnetic part 121 of the female connector 12.
  • each female connector 12 can thus be used, not only as a centering device with respect to the base 13 or another female connector 12, but also as a key imposing a certain angular arrangement in particular with each other female connector 12 of the stack.
  • the keying that then forms the mechanical part 122 of each female connector 12 can even be configured so that a plurality of relative angular arrangements are permitted.
  • the different adjustment modules 10c can be designed to vary the relative angular arrangement of each female connector 12 relative to an adjacent female connector 12 in the stack and thus authorize the relative angular arrangements permitted.
  • interconnector 1 is not limited to one of the configurations illustrated in Figures 3 and 4 where the male connector 11 is intended to occupy the hollow made in each female connector 12 .
  • the male connector 11 could be considered as a female connector and the female connectors 12 as male connectors since a certain number of connectors of the second type are intended to be housed in a connector of the first type; we have retained here the previously used genres, so as to continue to consider the interconnection between a male connector and a plurality of female connectors.
  • each female connector 12 does not include a mechanical part extending beyond the radial extent of their electromagnetic part 121, so as to minimize the play (or the air gap) between the electromagnetic parts 121 of the female connectors and the electromagnetic part 11 1 of the male connector 11.
  • each female connector 12 includes at least one mechanical part.
  • a mechanical part can extend from the inner periphery of the electromagnetic part 121 of each female connector 12, so as to cooperate with an equivalent mechanical part of a another female connector 12, to ensure their centering between them when they are stacked, or even their guiding relative to each other until they are stacked.
  • each female connector may, again in this case, not present a symmetry of revolution with respect to the axis of symmetry of the electromagnetic part 121 of the female connector 12, but can present for example a certain rotational symmetry(s).
  • the male connector 11 can also have a mechanical part.
  • the latter can, for example, take a frustoconical shape extending from the outer periphery and one end of the electromagnetic part 1 11 of the male connector 11 to constitute a sort of funnel facilitating the feeding of each female connector 12 or a stack of female connectors 12 in the hollow of its electromagnetic part 1 11.
  • each of the configurations described above allows a transfer of electrical energy by radial electromagnetic induction between male and female connectors 11 and 12.
  • the first mechanical part 112 of the male connector 11 and the mechanical part 122 of the female connector 12 can cooperate mechanically with each other; however, as already mentioned above, this cooperation can be extended beyond the illustrations provided by the figures in the case where said mechanical parts 1 12 and 122 do not present a symmetry of revolution around the electromagnetic parts 111 and 121 from which they are 'extend.
  • one or more angular arrangements of the male connector 11 relative to at least one female conductor 12 can be defined by the mechanical cooperation between the mechanical parts 112 and 122 of the male and female connectors.
  • the device 10 for adjusting the time index between polyphase electrical systems connected to each other via the interconnector according to the first aspect of the invention can, in addition or as an alternative to the different variants of the adjustment device 10 already described above, include, or even be composed of, mechanical parts belonging to one and/or the other of the male and female connectors, cooperating with each other in the manner of a key, to define angular positions of the electromagnetic parts relative to each other.
  • each female connector 12 around the male connector 1 1 is then carried out by a translation movement along the axis of the sliding pivot connection by which the female connectors 12 and the male connector 11 cooperate with each other.
  • Figure 7 illustrates the result of a step of the connection process by which the male connector 11 was brought opposite the female connector 12.
  • the interconnector 1 shown is intended to connect together the so-called secondary polyphase electrical system 2 extending from the base of an offshore wind turbine and the so-called primary polyphase electrical system 3 joining for example a network electrical distribution.
  • the connection operation is therefore carried out offshore and completely submerged.
  • a boat for example equipped with a cable winch, as lifting device 4, can be used to carry out the connection process.
  • the disconnection process associated with the connection process described above with reference to Figure 7 can be deduced intuitively from Figure 7 and the description given above. Briefly, said disconnection process follows a reverse process of the connection process described above with reference to Figure 7.
  • connection method of another embodiment of the interconnector 1 according to the first aspect of the invention is described below.
  • the connector illustrated in Figure 8 conforms to the embodiment illustrated in Figure 4, with the exception of the fact that the adjustment device, and more particularly its components 10c, as well as the contact connections 114 and 124 , are not represented there for the sake of simplification. Note here that the same is true of the illustration provided in Figure 9.
  • the method of connecting and disconnecting the interconnector 1 according to the first aspect of the invention can involve, in addition or as an alternative to the lifting device 4 introduced above, a balloon cabled riser attached to a female connector 12 in the example illustrated.
  • ascent balloon we mean a balloon which can be used both to raise a submerged object to the surface and to allow its descent towards the depths in a controlled manner by compensating and possibly stabilizing the weight of the submerged object.
  • the male and female connectors of an interconnector exert a suction effect on each other linked to the transfer of electrical energy by electromagnetic induction. This is why, before each connection and each disconnection, it is advantageous, if not necessary, to interrupt the circulation of electric current in at least one of the windings of a given type making the interconnection. This current interruption may, if necessary, involve a switch arranged on at least one of the polyphase electrical systems interconnected between them.
  • the interconnector 1 according to the first aspect of the invention can be applied in a particularly advantageous manner in submerged environments, therefore a fortiori in humid environments.
  • Figure 5 illustrates the use of three interconnectors 1 according to the first aspect of the invention in an offshore wind farm 5.
  • the park 5 considered comprises five wind turbines each connected to a secondary polyphase electrical system 3, each secondary polyphase electrical system 3 being connected in turn by electrical contact to a winding of a female connector 12.
  • five female connectors 12 are implemented.
  • These five female connectors 12 are, in the example illustrated in Figure 5, connectable, due to their relative proximity, to at least one among the three male connectors 11 illustrated. More particularly, in the example illustrated, two of the three male connectors 11 are each connected to two of the five female connectors 12, while the third male connector 11 is connected to the remaining female connector 12.
  • the three male connectors 11 illustrated are connected to the same primary polyphase 2 electrical system. Obviously, other distributions can be considered.
  • the two wind turbines shown on the left of Figure 5 not having the same size will not generate the same quantity of electrical energy; therefore, it appears from the representation of the interconnector 1 located on the left in Figure 5 that the connector associated with a given wind turbine, or more generally with an electrical energy generator, can be sized to the production capacity of electrical energy from the wind turbine, or more generally from said generator.
  • the female connector 12 connected to the smaller of the two aforementioned wind turbines has an electromagnetic part 121 of reduced size relative to the electromagnetic part 121 of the larger of the two aforementioned wind turbines.
  • FIG 9 illustrates the use of two interconnectors 1 according to the first aspect of the invention in a charging infrastructure 6 for electric or hybrid electric boats 61.
  • a lifting device 4 comprising in the example illustrated two cables, where appropriate connected to a winch of each boat, is provided to allow the descent of a female connector 12, for example from a hatch of a boat, towards a male connector 1 1 placed on the installation site 0 associated with the charging infrastructure 6.
  • the polyphase electrical system of each boat 61 constitutes a secondary polyphase electrical system 3.
  • the two male connectors 11 illustrated are connected to the same primary polyphase electrical system 2.
  • the boat 61 shown on the right is larger than the boat shown on the left; therefore, the polyphase electrical system associated with each boat may not include the same number of phases.
  • the boat on the right (larger) may require a six-phase electrical system, while the boat on the left (smaller) may be associated with a polyphase electrical system comprising only three phases.
  • the interconnector 1 according to the first aspect of the invention advantageously allows the management of these different types of configuration (in terms of different number of phases from one polyphase electrical system to another, whether primary or secondary) in a manner completely transparent.
  • Figure 6 aims to illustrate a subsidiary advantage of the interconnector 1 according to the first aspect of the invention.
  • This subsidiary advantage consists of taking advantage of the degree of freedom in rotation around the axis of the sliding pivot connection of one of the male and female connectors 11 and 12 relative to the other of the male and female connectors 11 and 12.
  • this subsidiary advantage may consist of taking advantage of the degree of freedom in translation along the axis of said sliding pivot connection, while being limited, however, to the extent of this axis which coincides with the axial extent of the cylindrical shape of the electromagnetic part of the male connector 1 1.
  • Figure 6 is an enlargement of the area referenced A in Figure 5. This is an enlargement on the base 51 a floating from an offshore wind turbine.
  • the other of the male and female connectors 11 and 12 illustrated can rotate around the axis of the pivot connection sliding by which it cooperates with the fixed connector, and/or can be 'translated' in a limited manner along the axis of said pivot connection, thus offering the interconnection at least one degree of freedom capable of accommodating the movements in particular of swell to which the wind turbine may be subjected.
  • the role of the different mechanical parts described above can, at least to a large extent, be played by the different electromagnetic parts themselves.
  • these different electromagnetic parts can contribute to their self-centering, or even to the adjustment of the time index between the different systems polyphase electrics that they interconnect.

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Abstract

The invention relates to an induction interconnector (1) of polyphase electrical systems (2, 3), comprising at least one male connector (11) and one female connector (12): - each connector comprising an electromagnetic portion (111, 121) comprising a coil intended to be connected by electrical contact to one of said polyphase electrical systems; - the electromagnetic portion (111) of each male connector being adapted to the electromagnetic portion (121) of each female connector, to allow the male and female connectors to engage mechanically with each other by a sliding pivot link, so that the interconnector performs, for each connection, a transfer of electrical power between a first polyphase electrical system and a second polyphase electrical system, by induction of a rotating magnetic field between the electromagnetic portions of the male connector and of the female connector of the connection in question.

Description

« Interconnecteur par induction électromagnétique de systèmes électriques polyphasés entre eux » “Interconnector by electromagnetic induction of polyphase electrical systems between them”
DOMAINE TECHNIQUE TECHNICAL AREA
La présente invention concerne le domaine des dispositifs d’interconnexion entre systèmes électriques polyphasés. La présente invention concerne plus particulièrement un dispositif d’interconnexion d’au moins deux systèmes électriques polyphasés entre eux. Elle trouve pour applications particulièrement avantageuses l’interfaçage de réseaux électriques de puissance offshore comme l’éolien ou l’hydrolien, mais aussi l’interfaçage de réseaux électriques de puissance dans le secteur de l’industrie du pétrole et du gaz (Oil&Gas) ou le secteur minier. Elle trouve en effet à s’appliquer notamment, mais pas uniquement, dans des ambiances humides, submersibles, voire immergées, et/ou explosives. On rencontre par exemple des ambiances immergées, et notamment à fortes pressions, et explosives sur les chantiers sous-marins de grande profondeur. Elle trouve encore à s’appliquer de façon embarquée dans des objets soumis à des vibrations, pour l’interconnexion des réseaux électriques de distribution entre eux, et/ou à la recharge de véhicules électriques. The present invention relates to the field of interconnection devices between polyphase electrical systems. The present invention relates more particularly to a device for interconnecting at least two polyphase electrical systems together. Its particularly advantageous applications are the interfacing of offshore electrical power networks such as wind or tidal power, but also the interfacing of electrical power networks in the oil and gas industry sector (Oil&Gas) or the mining sector. It is in fact applicable in particular, but not only, in humid, submersible, even submerged, and/or explosive environments. For example, we encounter submerged environments, particularly high pressure, and explosive environments on deep underwater construction sites. It can still be applied on-board in objects subject to vibrations, for the interconnection of electrical distribution networks between them, and/or for the charging of electric vehicles.
ETAT DE LA TECHNIQUE STATE OF THE ART
Des connectiques sont connues, par exemple du document de brevet référencé EP 3376605 A1 , qui permettent, avec contact électrique, de connecter et déconnecter deux systèmes électriques à même nombre de phases. Parmi les nombreux inconvénients que ces solutions avec contact électrique présentent, citons l’un des plus prépondérants : les connexions et déconnexions de ce type de connectiques entre systèmes électriques nécessitent des opérations complexes, ce qui induit des temps d’intervention élevés. En outre, la résolution du problème de ce type de connectiques relativement aux fortes sollicitations mécaniques qu’elles doivent supporter passe aujourd’hui par le renforcement mécanique des liaisons câble-connecteur et entre connecteurs pour prévenir tout mouvement entre les différentes pièces. Connectors are known, for example from the patent document referenced EP 3376605 A1, which allow, with electrical contact, to connect and disconnect two electrical systems with the same number of phases. Among the many disadvantages that these solutions with electrical contact present, let us cite one of the most significant: the connections and disconnections of this type of connectors between electrical systems require complex operations, which leads to high intervention times. Furthermore, solving the problem of this type of connectors in relation to the strong mechanical stresses that they must withstand today involves the mechanical reinforcement of the cable-connector connections and between connectors to prevent any movement between the different parts.
Par ailleurs, le transfert de puissance entre systèmes électriques polyphasés peut être fait par des transformateurs, des dispositifs électromagnétiques passifs, ou des convertisseurs utilisant des composants actifs de l’électronique de puissance. Furthermore, power transfer between polyphase electrical systems can be done by transformers, passive electromagnetic devices, or converters using active power electronics components.
Un avantage certain des transformateurs est la capacité à transférer la puissance électrique sans contact électrique direct entre les systèmes polyphasés qu’ils interconnectent, tout en permettant de changer, si désiré, les niveaux de tension et courant. Le transfert se fait grâce à l’induction magnétique. A clear advantage of transformers is the ability to transfer electrical power without direct electrical contact between the polyphase systems they interconnect, while allowing the voltage and current levels to be changed, if desired. The transfer is done thanks to magnetic induction.
La majorité des transformateurs de puissance interface sans contact électrique deux réseaux électriques triphasés (ou à multiples de trois phases) en utilisant une structure classique à trois colonnes. En conservant la structure classique à trois colonnes, de rares transformateurs permettent de passer de trois à cinq, voire à sept, phases en réalisant des connexions entre bobinages. The majority of power transformers interface without electrical contact two three-phase (or multiples of three phases) electrical networks using a classic three-column structure. By retaining the classic three-column structure, rare transformers make it possible to go from three to five, or even seven, phases by making connections between windings.
D’autres transformateurs peuvent interfacer deux systèmes électriques polyphasés non spécifiquement multiples de trois phases en utilisant une structure ronde de type machine électrique, avec des nombres de phases différents entre réseaux primaire et secondaire. Other transformers can interface two polyphase electrical systems not specifically multiples of three phases using a round electrical machine type structure, with different numbers of phases between primary and secondary networks.
Il est ainsi connu du document WO 2012/128930 A2, un dispositif dit modulaire d’interconnexion de systèmes polyphasés entre eux. Cependant, la modularité du dispositif est fixée à sa conception, c’est-à-dire que sa modularité ne permet pas une adaptation à différents usages. Par ailleurs, ce dispositif ne permet pas de contrôler en continu et en charge l’indice horaire entre bobinages primaire et secondaire. It is thus known from document WO 2012/128930 A2, a so-called modular device for interconnecting polyphase systems between them. However, the modularity of the device is fixed in its design, that is to say that its modularity does not allow adaptation to different uses. Furthermore, this device does not allow continuous control and under load of the hourly index between primary and secondary windings.
Il est encore connu des transformateurs permettant d’interfacer un réseau primaire avec plusieurs réseaux secondaires. Par exemple, le document US 2019/0184839 A1 porte sur une application de recharge de véhicules. Selon ce document, un primaire et au moins trois secondaires peuvent être interconnectés entre eux, notamment en parallèle. La modularité de ce dispositif est apportée par une matrice de connexions qui suit les réseaux secondaires. Le transformateur en lui-même est figé. Ainsi, ce dispositif ne fournit pas une structure de transformateur à la fois adaptée à l’interconnexion d’une pluralité de réseaux secondaires à un même réseau primaire et modulaire à l’usage. Transformers are still known for interfacing a primary network with several secondary networks. For example, document US 2019/0184839 A1 relates to a vehicle charging application. According to this document, a primary and at least three secondaries can be interconnected with each other, in particular in parallel. The modularity of this device is provided by a matrix of connections which follows the secondary networks. The transformer itself is frozen. Thus, this device does not provide a transformer structure that is both suitable for the interconnection of a plurality of secondary networks to the same primary network and modular in use.
Un objet de la présente invention est donc de proposer un interconnecteur par induction de systèmes électriques polyphasés entre eux qui permettent de palier au moins un des inconvénients de l’art antérieur. An object of the present invention is therefore to propose an interconnector by induction of polyphase electrical systems between them which makes it possible to overcome at least one of the disadvantages of the prior art.
Un objet de la présente invention est plus particulièrement de proposer un tel interconnecteur qui soit modulaire à l’usage, avec une action de connexion/déconnexion faisant partie de la phase d’usage du dispositif. An object of the present invention is more particularly to propose such an interconnector which is modular in use, with a connection/disconnection action forming part of the use phase of the device.
Un autre objet de la présente invention est de proposer un tel interconnecteur qui permette de réduire l’influence des contraintes mécaniques qu’il est amené à supporter à l’usage. Les autres objets, caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à l'examen de la description suivante et des dessins d'accompagnement. Il est entendu que d'autres avantages peuvent être incorporés. Another object of the present invention is to propose such an interconnector which makes it possible to reduce the influence of the mechanical constraints which it is required to withstand in use. The other objects, characteristics and advantages of the present invention will appear on examination of the following description and the accompanying drawings. It is understood that other benefits may be incorporated.
RESUME SUMMARY
Pour atteindre au moins l’un des objectifs énoncés ci-dessus, selon un mode de réalisation du premier aspect de l’invention, on prévoit un interconnecteur par induction électromagnétique de systèmes électriques polyphasés entre eux, l’interconnecteur comprenant au moins un connecteur mâle et un connecteur femelle. To achieve at least one of the objectives stated above, according to one embodiment of the first aspect of the invention, there is provided an interconnector by electromagnetic induction of polyphase electrical systems between them, the interconnector comprising at least one male connector and a female connector.
Chaque connecteur comprend une partie électromagnétique comprenant, voire étant constituée de, un noyau magnétique, de préférence ferromagnétique, et un bobinage enroulé autour du noyau. Chaque bobinage peut être destiné à être relié par contact électrique à un desdits systèmes électriques polyphasés. Et au moins le bobinage de chaque partie électromagnétique est de préférence électriquement isolé de son environnement. Each connector comprises an electromagnetic part comprising, or even consisting of, a magnetic core, preferably ferromagnetic, and a winding wound around the core. Each winding can be intended to be connected by electrical contact to one of said polyphase electrical systems. And at least the winding of each electromagnetic part is preferably electrically isolated from its environment.
La partie électromagnétique de chaque connecteur mâle est de forme et/ou de dimensions adaptées à la forme et/ou aux dimensions de la partie électromagnétique de chaque connecteur femelle, pour permettre à chaque connecteur mâle de coopérer mécaniquement avec chaque connecteur femelle par une liaison pivot glissant. Ladite liaison pivot glissant présente un axe suivant lequel les connecteurs mâle et femelle peuvent être destinés à être alternativement connectés et déconnectés entre eux. The electromagnetic part of each male connector is of shape and/or dimensions adapted to the shape and/or dimensions of the electromagnetic part of each female connector, to allow each male connector to cooperate mechanically with each female connector by a pivot connection sliding. Said sliding pivot connection has an axis along which the male and female connectors can be intended to be alternately connected and disconnected between them.
Ainsi, l’interconnecteur opère, pour chaque connexion entre un connecteur mâle et un connecteur femelle stationnaires entre eux, un transfert de puissance électrique entre un premier système électrique polyphasé et un deuxième système électrique polyphasé, par induction d’un champ magnétique tournant entre les parties électromagnétiques du connecteur mâle et du connecteur femelle de la connexion considérée. Thus, the interconnector operates, for each connection between a male connector and a female connector stationary between them, a transfer of electrical power between a first polyphase electrical system and a second polyphase electrical system, by induction of a magnetic field rotating between the electromagnetic parts of the male connector and the female connector of the connection considered.
Dès lors, l’interconnecteur selon le premier aspect de l’invention apporte de la modularité d’usage à la fonction « transformateur de puissance à courant alternatif entre systèmes polyphasés » et propose la fonction « connecteur-agrégateur sans contact électrique direct ». L’invention permet en effet de répondre aux besoins de pouvoir connecter en milieux contraints (humides, sous- marins, explosifs) au moins deux réseaux électriques polyphasés entre eux facilement, rapidement et sans contact électrique direct, mais via une induction magnétique tournante. Le nombre de phases d’un des réseaux électriques interconnectés entre eux peut être différent du nombre de phases d’un des autres réseaux électriques. L’invention peut permettre un transfert de puissance par induction entre un ou des réseaux électriques primaires vers un ou des réseaux électriques secondaires de manière réversible. Therefore, the interconnector according to the first aspect of the invention brings modularity of use to the “alternating current power transformer between polyphase systems” function and offers the “connector-aggregator without direct electrical contact” function. The invention indeed makes it possible to meet the needs of being able to connect in constrained environments (humid, underwater, explosive) at least two polyphase electrical networks together easily, quickly and without direct electrical contact, but via rotating magnetic induction. The number of phases of one of the interconnected electrical networks may be different from the number of phases of one of the other electrical networks. The invention can enable power transfer by induction between one or more primary electrical networks to one or more secondary electrical networks in a reversible manner.
Dès lors, l’invention présente au moins l’un des avantages suivants : Therefore, the invention has at least one of the following advantages:
- elle permet de réduire les temps d’intervention, par une simplification des opérations de maintenance liées à la connexion/déconnexion des réseaux électriques entre eux grâce à une géométrie simple, - elle constitue une solution d’interfaçage entre réseaux électriques polyphasés totalement passive et robuste, notamment du fait qu’elle permet d’éviter la mise en œuvre de composants électroniques, et en particulier de composants électroniques de puissance et/ou de commande, - it makes it possible to reduce intervention times, by simplifying maintenance operations linked to the connection/disconnection of electrical networks between them thanks to a simple geometry, - it constitutes a totally passive and robust interfacing solution between polyphase electrical networks, in particular because it makes it possible to avoid the use of electronic components, and in particular electronic power and/or control components,
- sa maintenance peut être réalisée par du personnel non expert, - its maintenance can be carried out by non-expert personnel,
- elle permet d’éviter l’utilisation d’un caisson étanche et/ou l’utilisation d’huile de lubrification, ce qui facilite son transport et sa manutention, - it avoids the use of a waterproof box and/or the use of lubricating oil, which facilitates its transport and handling,
- elle apporte une solution adaptée aux grandes profondeurs et/ou aux chantiers mobiles,- it provides a solution adapted to great depths and/or mobile sites,
- elle permet de réduire les coûts de maintenance liée à l’encrassement biologique (ou « biofouling »), notamment dans le cadre d’une utilisation sous-marine, et - it reduces maintenance costs linked to biological fouling (or “biofouling”), particularly in the context of underwater use, and
- elle permet de faciliter la régulation des réseaux électriques en milieux difficiles, comme la gestion de l’indice horaire entre réseaux. - it facilitates the regulation of electrical networks in difficult environments, such as the management of the time index between networks.
La connexion/déconnexion des réseaux électriques entre eux est notamment facilitée du fait de la géométrie simple de l’invention, et par le centrage naturel des interfaces de transfert par induction entre elles. Les opérations de connexion et déconnexion entre réseaux électriques s’en trouvent simplifiées et accélérées. En effet, le nombre d’éléments de connexion est avantageusement minimisé, notamment du fait que l’usage d’accessoires de connexion mécanique est évité, car les connecteurs électriques sont aussi des connecteurs mécaniques.The connection/disconnection of electrical networks between them is facilitated in particular due to the simple geometry of the invention, and by the natural centering of the inductive transfer interfaces between them. Connection and disconnection operations between electrical networks are simplified and accelerated. Indeed, the number of connection elements is advantageously minimized, in particular because the use of mechanical connection accessories is avoided, because the electrical connectors are also mechanical connectors.
Pour le transfert de puissance de connexion de réseau électrique en ambiance humide et/ou explosive, le premier aspect de l’invention répond à la nécessité d’un indice de protection élevé contre des liquides et/ou des atmosphères explosives, notamment par la réalisation de la fonction de transfert sans contact électrique direct, par l’augmentation de la fiabilité de l’interconnexion et par la simplification des structures mises en œuvre. For the transfer of electrical network connection power in a humid and/or explosive atmosphere, the first aspect of the invention meets the need for a high protection index against liquids and/or explosive atmospheres, in particular by producing of the transfer function without direct electrical contact, by increasing the reliability of the interconnection and by simplifying the structures implemented.
Grâce à l’invention, la fonction de transfert de fortes puissances est réalisée de manière compacte. L’encombrement global de la chaine de transmission est effectivement réduit, ce qui peut être particulièrement avantageux en particulier dans le cadre d’une application à la recharge de voitures électriques. Une augmentation du nombre de phases permet de conjuguer deux avantages : Thanks to the invention, the high power transfer function is achieved in a compact manner. The overall size of the transmission chain is effectively reduced, which can be particularly advantageous in particular in the context of an application to the charging of electric cars. An increase in the number of phases combines two advantages:
- réduire la taille des équipements d’électronique de puissance (effet d’entrelacement) qui seront en amont et en aval de l’interconnecteur et - reduce the size of the power electronics equipment (interleaving effect) which will be upstream and downstream of the interconnector and
- améliorer la qualité et disponibilité de l’énergie (ondulation de courant, robustesse à la panne, ...). - improve the quality and availability of energy (current ripple, robustness to failure, etc.).
L’interconnecteur selon le premier aspect de l’invention est avantageusement modulaire, voire standard (ou à tout le moins ‘standardisable’). Il permet en effet la connexion de systèmes électriques primaires (ou secondaires) différents, notamment en nombres de phases, à un même système secondaire (ou primaire). L’invention permet de réaliser une standardisation naturelle des terminaux de connexion entre réseaux électriques polyphasés. La fonction de transfert de puissance est ainsi réalisée de façon entièrement modulaire, induisant des avantages économiques et environnementaux significatifs. En outre, en autorisant l’ajout d’au moins un degré de liberté (translation et/ou rotation) entre ses éléments d’interconnexion, l’invention permet de gérer les contraintes mécaniques auquel est soumis l’interconnecteur, sans nécessiter de renforcement mécanique, notamment des câbles, aux abords de l’interconnecteur. The interconnector according to the first aspect of the invention is advantageously modular, even standard (or at least 'standardizable'). It allows the connection of different primary (or secondary) electrical systems, particularly in terms of number of phases, to the same secondary (or primary) system. The invention makes it possible to achieve natural standardization of connection terminals between polyphase electrical networks. The power transfer function is thus carried out in an entirely modular manner, leading to significant economic and environmental advantages. Furthermore, by authorizing the addition of at least one degree of freedom (translation and/or rotation) between its interconnection elements, the invention makes it possible to manage the mechanical constraints to which the interconnector is subjected, without requiring reinforcement. mechanical, in particular cables, around the interconnector.
Selon un premier exemple, au moins l’un parmi les connecteurs mâle et femelle comprend au moins un dispositif de réglage de sa position angulaire relativement à un autre, voire à chaque autre, parmi les connecteurs mâle et femelle, ledit dispositif de réglage étant configuré pour régler un indice horaire entre lesdits systèmes électriques polyphasés connectés entre eux par l’interconnecteur, par rotation, par exemple autour de l’axe de ladite liaison pivot glissant, d’au moins l’un parmi les connecteurs mâle et femelle relativement à un autre, voire à chaque autre, parmi les connecteurs mâle et femelle. La rotation d’au moins l’un parmi les connecteurs mâle et femelle relativement à un autre pour régler l’indice horaire entre les systèmes électriques polyphasés interconnectés entre eux par l’interconnecteur est de préférence coaxiale avec la liaison pivot glissant par laquelle chaque connecteur mâle coopère mécaniquement avec chaque connecteur femelle. According to a first example, at least one among the male and female connectors comprises at least one device for adjusting its angular position relative to another, or even to each other, among the male and female connectors, said adjustment device being configured to adjust a time index between said polyphase electrical systems connected together by the interconnector, by rotation, for example around the axis of said sliding pivot connection, of at least one among the male and female connectors relative to a other, or even each other, among the male and female connectors. The rotation of at least one of the male and female connectors relative to another to adjust the time index between the polyphase electrical systems interconnected by the interconnector is preferably coaxial with the sliding pivot connection by which each connector male cooperates mechanically with each female connector.
Ainsi, le premier aspect de l’invention selon ce premier exemple présente en outre l’avantage de permettre le réglage de l’indice horaire entre réseaux électriques connectés entre eux. Elle permet d’éviter l’utilisation connue d’un régleur en charge pour le réglage du déphasage sur des transformateurs de puissance (types transformateurs de régulation de déphasage ou amplificateur de quadrature) avec contact électrique qui peuvent engendrer des pannes ; ce type de régleur n’autorisant en outre qu’un réglage par paliers, et non un réglage en continu. Par ailleurs, s’il existe des convertisseurs de l’électronique de puissance qui permettent de gérer l’indice horaire en continu et en charge pour certains transformateurs, de tels convertisseurs contiennent nécessairement des composants actifs, moins fiables que les composants passifs de l’interconnecteur selon le premier aspect de l’invention. L’interconnecteur selon le premier exemple permet en effet de réaliser la fonction de réglage de l’indice horaire de façon continue, et sans composant de l’électronique de puissance, pour une fiabilité accrue. Thus, the first aspect of the invention according to this first example also has the advantage of allowing the adjustment of the time index between electrical networks connected to each other. It avoids the known use of an on-load adjuster for adjusting the phase shift on power transformers (phase shift regulation transformers or quadrature amplifier types) with electrical contact which can cause breakdowns; this type of adjuster also only allows adjustment in stages, and not continuous adjustment. Furthermore, if there are power electronics converters which make it possible to manage the hourly index continuously and under load for certain transformers, such converters necessarily contain active components, less reliable than the passive components of the interconnector according to the first aspect of the invention. The interconnector according to the first example makes it possible to carry out the function of adjusting the time index continuously, and without a power electronics component, for increased reliability.
Un deuxième aspect de l’invention concerne un procédé de connexion d’un interconnecteur selon le premier aspect de l’invention. Ledit procédé de connexion comprend, voire comprend uniquement : A second aspect of the invention relates to a method of connecting an interconnector according to the first aspect of the invention. Said connection method includes, or even only includes:
- l’amenée de l’un parmi un connecteur mâle et un connecteur femelle, en vis-à-vis de l’autre parmi un connecteur mâle et un connecteur femelle, de sorte qu’un mouvement de translation subséquent de l’un par rapport à l’autre puisse suivre un axe suivant lequel les connecteurs mâle et femelle sont destinés à être alternativement connectés et déconnectés entre eux, puis - bringing one of a male connector and a female connector, opposite the other of a male connector and a female connector, so that a subsequent translation movement of one by relative to the other can follow an axis along which the male and female connectors are intended to be alternately connected and disconnected to each other, then
- ledit mouvement de translation de l’un par rapport à l’autre selon ledit axe, jusqu’à atteindre une position de connexion dans laquelle les connecteurs mâle et femelle coopèrent mécaniquement entre eux par une liaison pivot glissant. De préférence, l’axe du mouvement de translation est un axe de la liaison pivot glissant par laquelle les connecteurs mâle et femelle sont configurés pour coopérer mécaniquement entre eux. - said translation movement of one relative to the other along said axis, until reaching a connection position in which the male and female connectors cooperate mechanically with each other by a sliding pivot connection. Preferably, the axis of the translation movement is an axis of the sliding pivot connection by which the male and female connectors are configured to cooperate mechanically with each other.
Un troisième aspect de l’invention concerne un procédé de déconnexion d’au moins un interconnecteur selon le premier aspect de l’invention. Le procédé de déconnexion comprend, voire comprend uniquement : A third aspect of the invention relates to a method of disconnecting at least one interconnector according to the first aspect of the invention. The disconnection process includes, or even only includes:
- le mouvement de translation de l’un parmi un connecteur mâle et un connecteur femelle par rapport à l’autre parmi un connecteur mâle et un connecteur femelle depuis une position de connexion dans laquelle les connecteurs mâle et femelle coopèrent mécaniquement entre eux par une liaison pivot glissant et selon un axe suivant lequel les connecteurs mâle et femelle sont destinés à être alternativement connectés et déconnectés entre eux, et- the translational movement of one of a male connector and a female connector relative to the other of a male connector and a female connector from a connection position in which the male and female connectors cooperate mechanically with each other by a connection sliding pivot and along an axis along which the male and female connectors are intended to be alternately connected and disconnected from each other, and
- l’amenée de l’un relativement à l’autre hors d’une position de coopération mécanique entre eux via ladite liaison pivot glissant, pour atteindre une position de déconnexion de l’un avec l’autre. - bringing one relative to the other out of a position of mechanical cooperation between them via said sliding pivot connection, to reach a position of disconnection of one from the other.
De préférence, l’axe du mouvement de translation est un axe de la liaison pivot glissant par laquelle les connecteurs mâle et femelle sont configurés pour coopérer mécaniquement entre eux. Preferably, the axis of the translation movement is an axis of the sliding pivot connection by which the male and female connectors are configured to cooperate mechanically with each other.
Selon un exemple des deuxième et troisième aspects de l’invention, ils peuvent comprendre la mise en œuvre d’un appareil de levage de celui qui parmi le connecteur mâle et le connecteur femelle est amené et mû. According to an example of the second and third aspects of the invention, they can include the implementation of a lifting device which of the male connector and the female connector is brought and moved.
Selon l’exemple précédent, l’appareil de levage peut comprendre au moins l’un parmi : According to the previous example, the lifting device may comprise at least one of:
- un treuil à câble(s), et - a cable winch(s), and
- un ballon de remontée câblé, au moins un câble étant attaché à celui qui parmi le connecteur mâle et le connecteur femelle est amené et mû. - a cabled ascent balloon, at least one cable being attached to whichever of the male connector and the female connector is brought and moved.
Selon un autre exemple des deuxième et troisième aspects de l’invention, le procédé comprend en outre, au moins avant le mouvement de translation de l’un parmi au moins un connecteur mâle et un connecteur femelle par rapport à l’autre parmi au moins un connecteur mâle et un connecteur femelle, une étape d’interruption de circulation de courant électrique dans au moins l’un parmi un bobinage du connecteur mâle et un bobinage du connecteur femelle. L’interruption peut le cas échéant être contrôlée par un interrupteur agencé sur au moins un desdits systèmes électriques polyphasés. According to another example of the second and third aspects of the invention, the method further comprises, at least before the translation movement of one of at least one male connector and one female connector relative to the other of at least a male connector and a female connector, a step of interrupting the flow of electric current in at least one of a winding of the male connector and a winding of the female connector. The interruption can, if necessary, be controlled by a switch arranged on at least one of said polyphase electrical systems.
Selon un autre exemple des deuxième et troisième aspects de l’invention, l’axe de la liaison pivot glissant est de préférence sensiblement parallèle à une direction définie par le champ de pesanteur ambiant. According to another example of the second and third aspects of the invention, the axis of the sliding pivot connection is preferably substantially parallel to a direction defined by the ambient gravity field.
Un quatrième aspect de l’invention concerne une utilisation d’au moins un interconnecteur selon le premier aspect de l’invention, dans un parc éolien offshore comprenant une pluralité d’éoliennes reliées chacune à un système électrique polyphasé secondaire relié à son tour par contact électrique à un bobinage de l’un parmi un connecteur mâle et un connecteur femelle pour permettre alternativement, par manipulation dudit au moins un interconnecteur, la connexion et la déconnexion de chaque système électrique polyphasé secondaire à un système électrique polyphasé primaire relié par contact électrique à un bobinage d’un autre parmi le connecteur mâle et le connecteur femelle. A fourth aspect of the invention relates to a use of at least one interconnector according to the first aspect of the invention, in an offshore wind farm comprising a plurality of wind turbines each connected to a secondary polyphase electrical system connected in turn by contact electrical to a winding of one of a male connector and a female connector for alternatively allow, by manipulation of said at least one interconnector, the connection and disconnection of each secondary polyphase electrical system to a primary polyphase electrical system connected by electrical contact to a winding of another among the male connector and the female connector.
Un cinquième aspect de l’invention concerne une utilisation d’au moins un interconnecteur selon le premier aspect de l’invention, dans une éolienne offshore comprenant un premier système électrique polyphasé secondaire et un deuxième système électrique polyphasé secondaire reliés chacun par contact électrique à un bobinage de l’un respectif parmi un connecteur mâle et un connecteur femelle, pour interconnecter les premier et deuxième systèmes électriques polyphasés secondaires entre eux, avec un degré de liberté, de l’un parmi le connecteur mâle et le connecteur femelle à l’autre, ledit degré de liberté comprenant au moins un degré de liberté en rotation autour d’un axe d’une liaison pivot glissant par laquelle les connecteurs mâle et femelle sont configurés pour coopérer mécaniquement entre eux. A fifth aspect of the invention relates to a use of at least one interconnector according to the first aspect of the invention, in an offshore wind turbine comprising a first secondary polyphase electrical system and a second secondary polyphase electrical system each connected by electrical contact to a winding of a respective one of a male connector and a female connector, for interconnecting the first and second secondary polyphase electrical systems with each other, with a degree of freedom, from one of the male connector and the female connector to the other , said degree of freedom comprising at least one degree of freedom in rotation around an axis of a sliding pivot connection by which the male and female connectors are configured to cooperate mechanically with each other.
Un sixième aspect de l’invention concerne une utilisation d’au moins un interconnecteur selon le premier aspect de l’invention, dans une infrastructure de recharge de véhicules électriques et/ou hybrides électriques comprenant une pluralité de systèmes électriques polyphasés secondaires reliés chacun par contact électrique à un bobinage de l’un parmi un connecteur mâle et un connecteur femelle pour permettre alternativement, par manipulation dudit au moins un interconnecteur, la connexion et la déconnexion de chaque système électrique polyphasé secondaire à un système électrique polyphasé primaire relié par contact électrique à un bobinage d’un autre parmi le connecteur mâle et le connecteur femelle. A sixth aspect of the invention relates to a use of at least one interconnector according to the first aspect of the invention, in an infrastructure for charging electric and/or hybrid electric vehicles comprising a plurality of secondary polyphase electrical systems each connected by contact electrical to a winding of one of a male connector and a female connector to allow alternately, by manipulation of said at least one interconnector, the connection and disconnection of each secondary polyphase electrical system to a primary polyphase electrical system connected by electrical contact to one winding of another among the male connector and the female connector.
BREVE DESCRIPTION DES FIGURES BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
Les buts, objets, ainsi que les caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront mieux de la description détaillée de modes de réalisation de cette dernière qui sont illustrés par les dessins d’accompagnement suivants dans lesquels : The aims, objects, as well as the characteristics and advantages of the invention will emerge better from the detailed description of embodiments of the latter which are illustrated by the following accompanying drawings in which:
La figure 1 représente une vue en perspective d’un connecteur mâle d’un mode de réalisation d’un interconnecteur selon le premier aspect de l’invention. Figure 1 represents a perspective view of a male connector of an embodiment of an interconnector according to the first aspect of the invention.
La figure 2 représente une vue en perspective d’un connecteur femelle d’un mode de réalisation d’un interconnecteur selon le premier aspect de l’invention. Figure 2 represents a perspective view of a female connector of an embodiment of an interconnector according to the first aspect of the invention.
La figure 3 représente une vue en coupe longitudinale d’un premier mode de réalisation d’un interconnecteur selon le premier aspect de l’invention. Figure 3 represents a longitudinal sectional view of a first embodiment of an interconnector according to the first aspect of the invention.
La figure 4 représente une vue en coupe longitudinale d’un deuxième mode de réalisation d’un interconnecteur selon le premier aspect de l’invention. Figure 4 represents a longitudinal sectional view of a second embodiment of an interconnector according to the first aspect of the invention.
La figure 5 représente un schéma illustrant l’utilisation d’un mode de réalisation de l’interconnecteur selon le premier aspect de l’invention dans un parc éolien offshore. Figure 5 represents a diagram illustrating the use of an embodiment of the interconnector according to the first aspect of the invention in an offshore wind farm.
La figure 6 représente une vue en transparence d’un exemple de socle d’une éolienne offshore intégrant un mode de réalisation de l’interconnecteur selon le premier aspect de l’invention.Figure 6 represents a transparent view of an example of the base of an offshore wind turbine integrating an embodiment of the interconnector according to the first aspect of the invention.
La figure 7 représente schématiquement un mode de réalisation du procédé de connexion et/ou déconnexion selon différents aspects de l’invention. La figure 8 représente schématiquement une alternative, ou un complément, au mode de réalisation illustré sur la figure 7. Figure 7 schematically represents an embodiment of the connection and/or disconnection method according to different aspects of the invention. Figure 8 schematically represents an alternative, or complement, to the embodiment illustrated in Figure 7.
La figure 9 représente un schéma illustrant l’utilisation d’un mode de réalisation de l’interconnecteur selon le premier aspect de l’invention dans une infrastructure de recharge de véhicules électriques et/ou hybrides électriques. Figure 9 represents a diagram illustrating the use of an embodiment of the interconnector according to the first aspect of the invention in an infrastructure for charging electric and/or hybrid electric vehicles.
Les figures 10A à 10C représentent des vues en coupe schématiques de trois typologies de transfert par champ magnétique tournant autorisées par l’interconnecteur selon le premier aspect de l’invention. Figures 10A to 10C represent schematic sectional views of three typologies of transfer by rotating magnetic field authorized by the interconnector according to the first aspect of the invention.
Les dessins sont donnés à titre d'exemples et ne sont pas limitatifs de l’invention. Ils constituent des représentations schématiques de principe destinées à faciliter la compréhension de l’invention et ne sont pas nécessairement à l'échelle des applications pratiques. En particulier, les dimensions des différents connecteurs mâles et femelles illustrés relativement aux autres éléments illustrés ne sont pas nécessairement représentatives de la réalité. The drawings are given as examples and are not limiting to the invention. They constitute schematic representations of principle intended to facilitate the understanding of the invention and are not necessarily on the scale of practical applications. In particular, the dimensions of the different male and female connectors illustrated relative to the other elements illustrated are not necessarily representative of reality.
DESCRIPTION DÉTAILLÉE DETAILED DESCRIPTION
Avant d’entamer une revue détaillée de modes de réalisation de l’invention, sont énoncées ci- après des caractéristiques optionnelles qui peuvent éventuellement être utilisées en association ou alternativement. Before beginning a detailed review of embodiments of the invention, optional characteristics are set out below which may possibly be used in combination or alternatively.
Plus particulièrement, l’interconnecteur selon le premier aspect de l’invention peut en outre présenter au moins l’une quelconque des caractéristiques suivantes qui peuvent être prises séparément ou en combinaison. More particularly, the interconnector according to the first aspect of the invention may also have at least one of the following characteristics which can be taken separately or in combination.
Selon un exemple, le dispositif de réglage comprend : According to one example, the adjustment device comprises:
- un axe d’entraînement solidaire, au moins en rotation, du connecteur mâle et s’étendant au- delà de la partie électromagnétique du connecteur mâle, et - a drive axis secured, at least in rotation, to the male connector and extending beyond the electromagnetic part of the male connector, and
- un actionneur configuré pour faire tourner, de façon contrôlée, l’axe d’entraînement autour de son axe, au moins lorsque le connecteur mâle est en position de connexion avec au moins un connecteur femelle, de préférence sans faire varier la position angulaire dudit au moins un connecteur femelle. - an actuator configured to rotate, in a controlled manner, the drive shaft around its axis, at least when the male connector is in the connection position with at least one female connector, preferably without varying the angular position of said at least one female connector.
Selon un autre exemple, le dispositif de réglage est de préférence mécanique, voire purement mécanique. According to another example, the adjustment device is preferably mechanical, or even purely mechanical.
Selon un autre exemple, le dispositif de réglage est supporté par au moins un connecteur femelle et comprend, pour chaque connecteur femelle, un module de réglage de la position angulaire du connecteur femelle relativement à la position angulaire des autres connecteurs femelle, au moins lorsque lesdits connecteurs femelle sont en position de connexion. According to another example, the adjustment device is supported by at least one female connector and comprises, for each female connector, a module for adjusting the angular position of the female connector relative to the angular position of the other female connectors, at least when said female connectors are in the connection position.
Selon un autre exemple, la partie électromagnétique d’un connecteur mâle présente sensiblement une forme cylindrique, creuse ou pleine, dont l’axe de symétrie définit l’axe de ladite liaison pivot glissant par laquelle les connecteurs mâle et femelle sont destinés à coopérer mécaniquement entre eux et la partie électromagnétique d’au moins un connecteur femelle présente sensiblement une forme cylindrique, creuse ou pleine, dont l’axe de symétrie est sensiblement confondu avec l’axe de symétrie de la forme cylindrique de la partie électromagnétique du connecteur mâle, lorsque les connecteurs mâle et femelle coopèrent mécaniquement entre eux via ladite liaison pivot glissant. According to another example, the electromagnetic part of a male connector has substantially a cylindrical, hollow or solid shape, the axis of symmetry of which defines the axis of said sliding pivot connection by which the male and female connectors are intended to cooperate mechanically. between them and the electromagnetic part of at least one female connector has substantially a cylindrical shape, hollow or solid, the axis of symmetry of which is substantially coincident with the axis of symmetry of the cylindrical shape of the part electromagnetic of the male connector, when the male and female connectors cooperate mechanically with each other via said sliding pivot connection.
Selon une première variante de l’exemple précédent, la forme cylindrique de la partie électromagnétique d’au moins un connecteur femelle, de préférence de chaque connecteur femelle, présente une ouverture centrale configurée pour accommoder étroitement le pourtour extérieur de la forme cylindrique de la partie électromagnétique du connecteur mâle. According to a first variant of the previous example, the cylindrical shape of the electromagnetic part of at least one female connector, preferably of each female connector, has a central opening configured to closely accommodate the outer periphery of the cylindrical shape of the part electromagnetic of the male connector.
Selon une deuxième variante de l’exemple précédent, la forme cylindrique de la partie électromagnétique du connecteur mâle présente une ouverture centrale configurée pour accommoder étroitement le pourtour extérieur de la forme cylindrique de la partie électromagnétique d’au moins un connecteur femelle. According to a second variant of the previous example, the cylindrical shape of the electromagnetic part of the male connector has a central opening configured to closely accommodate the outer periphery of the cylindrical shape of the electromagnetic part of at least one female connector.
Selon un autre exemple, alternatif à l’exemple précédent, les parties électromagnétiques des connecteurs mâle et femelle présentent chacune sensiblement la forme d’un cylindre, creux ou plein, dont les axes de symétrie sont sensiblement confondus entre eux lorsque les connecteurs mâle et femelle sont en position de connexion entre eux selon ladite liaison pivot glissant, et l’interconnecteur comprend un connecteur mâle et deux connecteurs femelle répartis de part et d’autre du connecteur mâle lorsque les connecteurs mâle et femelle sont en position de connexion, lesdits axes de symétrie étant alors parallèles, voire confondus, avec l’axe de la liaison pivot glissant, les connecteurs mâle et femelle étant destinés à être alternativement connectés et déconnectés entre eux par un mouvement de translation du connecteur mâle relativement aux connecteurs femelle suivant un axe perpendiculaire à au moins un desdits axes de symétrie.According to another example, alternative to the previous example, the electromagnetic parts of the male and female connectors each have substantially the shape of a cylinder, hollow or solid, whose axes of symmetry are substantially coincident with each other when the male and female connectors are in the connection position between them according to said sliding pivot connection, and the interconnector comprises a male connector and two female connectors distributed on either side of the male connector when the male and female connectors are in the connection position, said axes of symmetry then being parallel, or even merged, with the axis of the sliding pivot connection, the male and female connectors being intended to be alternately connected and disconnected to each other by a translation movement of the male connector relative to the female connectors along an axis perpendicular to at least one of said axes of symmetry.
Selon un autre exemple, la partie électromagnétique d’un connecteur mâle est de forme et de dimensions adaptées pour que plusieurs connecteurs femelle soient destinés à être alternativement connectés et déconnectés relativement au connecteur mâle par une même liaison pivot glissant entre chaque connecteur femelle et le connecteur mâle. According to another example, the electromagnetic part of a male connector is of shape and dimensions adapted so that several female connectors are intended to be alternately connected and disconnected relative to the male connector by the same pivot connection sliding between each female connector and the connector male.
Selon l’exemple précédent, la partie électromagnétique d’un connecteur mâle présente sensiblement une forme cylindrique, creuse ou pleine, dont l’étendue axiale est suffisante pour qu’une pluralité de connecteurs femelle soit destinée à être répartie le long de ladite étendue axiale. According to the preceding example, the electromagnetic part of a male connector has substantially a cylindrical, hollow or solid shape, the axial extent of which is sufficient for a plurality of female connectors to be distributed along said axial extent. .
Selon un autre exemple, la partie électromagnétique d’un connecteur femelle est de forme et de dimensions adaptées pour que plusieurs connecteurs mâle soient destinés à être alternativement connectés et déconnectés relativement au connecteur femelle par une même liaison pivot glissant entre chaque connecteur mâle et le connecteur femelle. According to another example, the electromagnetic part of a female connector is of shape and dimensions adapted so that several male connectors are intended to be alternately connected and disconnected relative to the female connector by the same pivot connection sliding between each male connector and the connector female.
Selon un autre exemple, au moins un connecteur parmi les connecteurs mâle et femelle comprend en outre au moins une partie mécanique configurée pour coopérer mécaniquement avec au moins un autre connecteur, ou avec au moins une partie mécanique d’un autre connecteur, de sorte à contrôler la position des connecteurs entre eux, au moins lorsque ceux-ci sont en position de connexion, et/ou à guider un mouvement de connexion ou de déconnexion des connecteurs entre eux. Au moins une partie mécanique dudit au moins un connecteur peut s’étendre solidairement depuis sa partie électromagnétique. Ledit au moins un connecteur comprenant une partie mécanique peut comprendre un connecteur femelle. Dans ce cas, la partie mécanique du connecteur femelle, ou de chaque connecteur femelle, peut s’étendre depuis un pourtour extérieur ou intérieur de sa partie électromagnétique et présenter une forme, par exemple tronconique, creuse ou pleine, s’étendant depuis la partie électromagnétique du connecteur femelle en formant au moins un angle non plat avec celle-ci. Par ailleurs, chaque connecteur femelle parmi une pluralité de connecteurs femelle peut présenter une partie mécanique identique en forme et/ou en dimensions à la partie mécanique des autres connecteurs femelles de la pluralité, de sorte que les parties mécaniques des connecteurs femelle de la pluralité coopèrent mécaniquement entre eux pour contrôler leur disposition relative, et en particulier pour assurer leur centrage les uns par rapport aux autres le long de l’axe de la liaison pivot glissant, au moins lorsque ceux-ci sont en position de connexion. Ledit au moins un connecteur comprenant une partie mécanique peut comprendre un connecteur mâle. Dans ce cas, la partie électromagnétique du connecteur mâle présentant sensiblement une forme cylindrique, creuse ou pleine, le connecteur mâle peut comprendre au moins une première partie mécanique : According to another example, at least one connector among the male and female connectors further comprises at least one mechanical part configured to cooperate mechanically with at least one other connector, or with at least one mechanical part of another connector, so as to control the position of the connectors between them, at least when they are in the connection position, and/or to guide a movement of connection or disconnection of the connectors between them. At least one mechanical part of said at least one connector can extend integrally from its electromagnetic part. Said at least one connector comprising a mechanical part may comprise a female connector. In this case, the mechanical part of the female connector, or of each female connector, can extend from an exterior or interior periphery of its electromagnetic part and have a shape, for example frustoconical, hollow or solid, extending from the part electromagnetic of the female connector by forming at least one non-flat angle therewith. Furthermore, each female connector among a plurality of female connectors may have a mechanical part identical in shape and/or dimensions to the mechanical part of the other female connectors of the plurality, so that the mechanical parts of the female connectors of the plurality cooperate mechanically between them to control their relative arrangement, and in particular to ensure their centering relative to each other along the axis of the sliding pivot connection, at least when these are in the connection position. Said at least one connector comprising a mechanical part may comprise a male connector. In this case, the electromagnetic part of the male connector having substantially a cylindrical, hollow or solid shape, the male connector may comprise at least a first mechanical part:
- s’étendant depuis une première extrémité de la forme cylindrique de la partie électromagnétique du connecteur mâle, - extending from a first end of the cylindrical shape of the electromagnetic part of the male connector,
- s’étendant depuis un pourtour extérieur ou intérieur de la partie électromagnétique du connecteur mâle et - extending from an exterior or interior periphery of the electromagnetic part of the male connector and
- présentant une forme, par exemple tronconique, creuse ou pleine, s’étendant depuis la partie électromagnétique du connecteur mâle en formant au moins un angle non plat avec la partie électromagnétique du connecteur mâle. - having a shape, for example frustoconical, hollow or solid, extending from the electromagnetic part of the male connector forming at least one non-flat angle with the electromagnetic part of the male connector.
Selon un autre exemple, au moins un connecteur femelle peut comprendre au moins une partie mécanique s’étendant depuis un pourtour extérieur ou intérieur de la partie électromagnétique du connecteur femelle et présentant une forme, par exemple tronconique, creuse ou pleine, s’étendant depuis la partie électromagnétique du connecteur femelle en formant au moins un angle non plat avec celle-ci. Le connecteur mâle peut comprendre au moins une première partie mécanique s’étendant, depuis une première extrémité et un pourtour extérieur de la partie électromagnétique du connecteur mâle, ladite au moins une première partie mécanique présentant une forme, par exemple tronconique, creuse ou pleine, s’étendant depuis la partie électromagnétique du connecteur mâle en formant au moins un angle non plat avec celle-ci. Chacune parmi la partie mécanique d’un connecteur femelle et la première partie mécanique du connecteur mâle peut s’étendre respectivement depuis la partie électromagnétique du connecteur femelle et depuis la première extrémité de la partie électromagnétique du connecteur mâle, de sorte à former un même angle non plat avec leur partie électromagnétique respective, pour au moins une position angulaire donnée, voire pour toute position angulaire, du connecteur mâle relativement au connecteur femelle, voire à chaque connecteur femelle, autour de l’axe de ladite liaison pivot glissant, et au moins lorsque ceux-ci sont en position de connexion entre eux. Selon un autre exemple, la partie électromagnétique du connecteur mâle présentant sensiblement une forme cylindrique, le connecteur mâle peut comprendre une deuxième partie mécanique s’étendant depuis une deuxième extrémité de la forme cylindrique de sa partie électromagnétique, le connecteur mâle étant destiné à être connecté avec au moins un connecteur femelle depuis sa deuxième partie mécanique, cette dernière présentant une forme, par exemple sensiblement conique, ne s’étendant pas au-delà de l’étendue radiale de la forme cylindrique de la partie électromagnétique du connecteur mâle et étant configurée, de par sa forme et/ou ses dimensions, pour permettre un guidage de l’un parmi : According to another example, at least one female connector may comprise at least one mechanical part extending from an exterior or interior periphery of the electromagnetic part of the female connector and having a shape, for example frustoconical, hollow or solid, extending from the electromagnetic part of the female connector by forming at least one non-flat angle therewith. The male connector may comprise at least a first mechanical part extending from a first end and an outer periphery of the electromagnetic part of the male connector, said at least one first mechanical part having a shape, for example frustoconical, hollow or solid, extending from the electromagnetic part of the male connector forming at least one non-flat angle therewith. Each of the mechanical part of a female connector and the first mechanical part of the male connector can extend respectively from the electromagnetic part of the female connector and from the first end of the electromagnetic part of the male connector, so as to form the same angle non-flat with their respective electromagnetic part, for at least one given angular position, or even for any angular position, of the male connector relative to the female connector, or even to each female connector, around the axis of said sliding pivot connection, and at least when these are in the connection position between them. According to another example, the electromagnetic part of the male connector having substantially a cylindrical shape, the male connector may comprise a second mechanical part extending from a second end of the cylindrical shape of its electromagnetic part, the male connector being intended to be connected with at least one female connector from its second mechanical part, the latter having a shape, for example substantially conical, not extending beyond the radial extent of the cylindrical shape of the electromagnetic part of the male connector and being configured , by its shape and/or its dimensions, to allow guidance of one of:
- le connecteur mâle relativement à au moins un connecteur femelle et - the male connector relative to at least one female connector and
- un connecteur femelle relativement au connecteur mâle, et au moins jusqu’à ce que le connecteur mâle et ledit au moins un connecteur femelle coopèrent mécaniquement entre eux via ladite liaison pivot glissant. - a female connector relative to the male connector, and at least until the male connector and said at least one female connector cooperate mechanically with each other via said sliding pivot connection.
Selon un autre exemple, l’interconnecteur peut comprendre en outre un socle mécaniquement solidaire de l’un parmi ledit au moins un connecteur mâle et un connecteur femelle, ledit socle étant destiné à assurer le maintien en position du connecteur qui lui est mécaniquement solidaire relativement à un site d’installation de l’interconnecteur. Le connecteur mécaniquement solidaire du socle peut être monté libre en rotation sur le socle. Le connecteur mécaniquement solidaire du socle peut comprendre un connecteur mâle. Par ailleurs, lorsqu’au moins l’un parmi les connecteurs mâle et femelle comprend au moins un dispositif de réglage de sa position angulaire relativement à un autre, voire à chaque autre, parmi les connecteurs mâle et femelle, le socle peut être configuré pour accommoder en son sein une partie au moins du dispositif de réglage.According to another example, the interconnector may further comprise a base mechanically secured to one of said at least one male connector and a female connector, said base being intended to ensure the maintenance in position of the connector which is mechanically secured to it relatively at an installation site of the interconnector. The connector mechanically secured to the base can be mounted to rotate freely on the base. The connector mechanically secured to the base may include a male connector. Furthermore, when at least one of the male and female connectors comprises at least one device for adjusting its angular position relative to another, or even to each other, among the male and female connectors, the base can be configured to accommodate within it at least part of the adjustment device.
Selon un autre exemple, lorsque le dispositif de réglage comprend : According to another example, when the adjustment device comprises:
- un axe d’entraînement solidaire, au moins en rotation, du connecteur mâle et s’étendant au- delà de la partie électromagnétique du connecteur mâle, et - a drive axis secured, at least in rotation, to the male connector and extending beyond the electromagnetic part of the male connector, and
- un actionneur configuré pour faire tourner, de façon contrôlée, l’axe d’entraînement autour de son axe, au moins lorsque le connecteur mâle est en position de connexion avec au moins un connecteur femelle, de préférence sans faire varier la position angulaire dudit au moins un connecteur femelle, l’actionneur du dispositif de réglage peut être monté dans le socle, de sorte à mettre en prise l’axe d’entraînement du dispositif de réglage, au moins lorsque le connecteur mâle est en position de connexion. - an actuator configured to rotate, in a controlled manner, the drive shaft around its axis, at least when the male connector is in the connection position with at least one female connector, preferably without varying the angular position of said at least one female connector, the actuator of the adjustment device can be mounted in the base, so as to engage the drive shaft of the adjustment device, at least when the male connector is in the connection position.
Selon un autre exemple, au moins deux desdits systèmes électriques polyphasés présentent un nombre de phases différent entre eux. En alternative, au moins deux desdits systèmes électriques polyphasés présentent un nombre de phases identique entre eux. According to another example, at least two of said polyphase electrical systems have a different number of phases between them. Alternatively, at least two of said polyphase electrical systems have an identical number of phases between them.
Il est précisé que dans le cadre de la présente invention, le terme « champ magnétique tournant » désigne un champ magnétique variant temporellement et spatialement en amplitude. À ce titre, un champ magnétique tournant se distingue d’un « champ magnétique puisant », ce dernier variant uniquement temporellement en amplitude. On entend par une « liaison pivot glissant » la liaison obtenue par contact de deux cylindres coaxiaux ; cette liaison est aussi appelée liaison cylindre/cylindre. Une liaison pivot glissant entre un connecteur mâle et un connecteur femelle peut ainsi modéliser un contact cylindrique de révolution entre connecteurs mâle et femelle. La surface de contact entre les connecteurs mâle et femelle est un cylindre. Une liaison pivot glissant peut offrir, à chaque connecteur, un mouvement de rotation et de translation le long d’un même axe relativement à l’autre élément.It is specified that in the context of the present invention, the term “rotating magnetic field” designates a magnetic field varying temporally and spatially in amplitude. As such, a rotating magnetic field is distinguished from a “pulling magnetic field”, the latter varying only temporally in amplitude. By a “sliding pivot connection” is meant the connection obtained by contact of two coaxial cylinders; this connection is also called cylinder/cylinder connection. A sliding pivot connection between a male connector and a female connector can thus model a cylindrical contact of revolution between male and female connectors. The contact surface between the male and female connectors is a cylinder. A sliding pivot connection can offer, to each connector, a rotational and translational movement along the same axis relative to the other element.
Deux modes de réalisation particulièrement avantageux de l’invention sont décrits ci-dessous en référence aux figures 1 à 4 annexées. Two particularly advantageous embodiments of the invention are described below with reference to the attached Figures 1 to 4.
Plus particulièrement, si les figures 1 et 2 concernent sensiblement les deux modes de réalisations susmentionnés, la figure 3 illustre un premier des deux modes susmentionnés et la figure 4 illustre le second des deux modes susmentionnés. Si les modes de réalisation illustrés sur les figues 3 et 4 sont différents entre eux, notons qu’ils correspondent tout de même à une même configuration illustrée schématiquement sur la figure 10A dans laquelle des connecteurs femelles 12 viennent à être enfilés autour d’un même connecteur mâle 11 . More particularly, if Figures 1 and 2 substantially concern the two aforementioned embodiments, Figure 3 illustrates a first of the two aforementioned modes and Figure 4 illustrates the second of the two aforementioned modes. If the embodiments illustrated in Figs 3 and 4 are different from each other, note that they still correspond to the same configuration illustrated schematically in Figure 10A in which female connectors 12 are threaded around the same male connector 11.
Mais préalablement à la description de chacun des deux modes de réalisation susmentionnés, notons ici que le premier aspect de l’invention concerne de façon générique un interconnecteur 1 par induction électromagnétique de systèmes électriques polyphasés 2, 3 entre eux (Cf. figures 5 et 7 à 9), l’interconnecteur comprenant au moins un connecteur mâle 11 et un connecteur femelle 12 : But prior to the description of each of the two aforementioned embodiments, let us note here that the first aspect of the invention relates generically to an interconnector 1 by electromagnetic induction of polyphase electrical systems 2, 3 between them (Cf. Figures 5 and 7 to 9), the interconnector comprising at least one male connector 11 and one female connector 12:
- chaque connecteur 11 , 12 comprenant une partie électromagnétique 1 11 , 121 comprenant un noyau magnétique et un bobinage enroulé autour du noyau, chaque bobinage étant destiné à être relié par contact électrique 114, 124 à un desdits systèmes électriques polyphasés 2, 3, et au moins le bobinage de chaque partie électromagnétique 111 , 121 étant électriquement isolé de son environnement, - each connector 11, 12 comprising an electromagnetic part 1 11, 121 comprising a magnetic core and a winding wound around the core, each winding being intended to be connected by electrical contact 114, 124 to one of said polyphase electrical systems 2, 3, and at least the winding of each electromagnetic part 111, 121 being electrically isolated from its environment,
- la partie électromagnétique 111 de chaque connecteur mâle 11 étant de forme et/ou de dimensions adaptées à la forme et/ou aux dimensions de la partie électromagnétique 121 de chaque connecteur femelle 12, pour permettre à chaque connecteur mâle de coopérer mécaniquement avec chaque connecteur femelle par une liaison pivot glissant, de sorte que l’interconnecteur 1 opère, pour chaque connexion entre un connecteur mâle 11 et un connecteur femelle 12 stationnaires entre eux, un transfert de puissance électrique entre un premier système électrique polyphasé 2 et un deuxième système électrique polyphasé 3, par induction d’un champ magnétique tournant entre les parties électromagnétiques 111 , 121 du connecteur mâle 1 1 et du connecteur femelle 12 de la connexion considérée. - the electromagnetic part 111 of each male connector 11 being of shape and/or dimensions adapted to the shape and/or dimensions of the electromagnetic part 121 of each female connector 12, to allow each male connector to cooperate mechanically with each connector female by a sliding pivot connection, so that the interconnector 1 operates, for each connection between a male connector 11 and a female connector 12 stationary between them, a transfer of electrical power between a first polyphase electrical system 2 and a second electrical system polyphase 3, by induction of a rotating magnetic field between the electromagnetic parts 111, 121 of the male connector 11 and the female connector 12 of the connection considered.
Le bobinage de chaque partie électromagnétique 111 , 121 peut plus particulièrement comprendre au moins l’un parmi un câble ou un fil émaillé, par exemple de cuivre/aluminium, et un revêtement l’isolant électriquement de son environnement. En alternative, le bobinage de chaque partie électromagnétique 111 , 121 peut comprendre un câble ou un fil gainé, dont la gaine assure son isolation électrique par rapport à son environnement. Notons qu’il n’est pas nécessaire, mais tout de même envisageable, que le noyau magnétique de chaque partie électromagnétique 111 , 121 soit isolé électriquement de son environnement. The winding of each electromagnetic part 111, 121 may more particularly comprise at least one of an enameled cable or wire, for example copper/aluminum, and a coating electrically insulating it from its environment. Alternatively, the winding of each electromagnetic part 111, 121 may comprise a cable or a sheathed wire, the sheath of which ensures its electrical insulation from its environment. Note that it is not necessary, but everything It is also possible for the magnetic core of each electromagnetic part 111, 121 to be electrically isolated from its environment.
Plus particulièrement, la partie électromagnétique 11 1 , 121 de chaque connecteur 11 , 12 peut être constituée dudit noyau magnétique et du bobinage qui lui est associé. En outre, le noyau magnétique est de préférence un noyau ferromagnétique. More particularly, the electromagnetic part 11 1, 121 of each connector 11, 12 can consist of said magnetic core and the winding associated with it. Furthermore, the magnetic core is preferably a ferromagnetic core.
La liaison par contact électrique 1 14, 124 entre chaque bobinage et un des systèmes électriques polyphasés à interconnecter entre eux peut avantageusement n’être qu’une simple connexion électrique dont la fonction est de préférence uniquement d’assurer une conduction électrique entre le bobinage et le système électrique polyphasé auquel le bobinage est relié par ledit contact électrique 114, 124. Autrement dit, il n’y a pas nécessité que l’une quelconque des liaisons par contact électrique 114, 124 ait une quelconque influence sur les propriétés du courant circulant entre le bobinage et le système électrique polyphasé auquel le bobinage est relié. Plus spécifiquement, aucune des liaisons par contact électrique 114, 124 ne comprend nécessairement de composants électriques, et notamment des composants électriques de puissance. Il ressort de ce qui précède que chaque liaison par contact électrique 114, 124 consiste de préférence en un simple raccordement électrique, par exemple par épissure, qui est notamment particulièrement aisé à rendre étanche. The connection by electrical contact 1 14, 124 between each winding and one of the polyphase electrical systems to be interconnected can advantageously be only a simple electrical connection whose function is preferably only to ensure electrical conduction between the winding and the polyphase electrical system to which the winding is connected by said electrical contact 114, 124. In other words, there is no need for any of the electrical contact connections 114, 124 to have any influence on the properties of the circulating current between the winding and the polyphase electrical system to which the winding is connected. More specifically, none of the electrical contact connections 114, 124 necessarily include electrical components, and in particular electrical power components. It appears from the above that each connection by electrical contact 114, 124 preferably consists of a simple electrical connection, for example by splicing, which is in particular particularly easy to make waterproof.
Le terme « stationnaires » est ici utilisé pour spécifier que, selon leur usage normalement prévu, les connecteurs mâle et femelle 11 et 12 une fois connectés entre eux peuvent rester dans une même position de connexion l’un par rapport à l’autre ; en particulier, l’un ne tourne pas nécessairement relativement à l’autre, que ce soit autour de l’axe de la liaison pivot glissant ou autour d’un autre axe. Nous verrons plus tard qu’il est tout de même possible que l’un parmi les connecteurs mâle et femelle, une fois connectés entre eux, soit mû par rapport à l’autre, et notamment autour de l’axe de la liaison pivot glissant ; toutefois, cette rotation n’a pas pour fonction de permettre la réalisation de la fonction de transformateur de l’interconnecteur, mais a pour fonction de permettre le réglage d’un indice horaire entre les systèmes électriques polyphasés interconnectés entre eux. The term “stationary” is used here to specify that, according to their normally intended use, the male and female connectors 11 and 12 once connected to each other can remain in the same connection position relative to each other; in particular, one does not necessarily rotate relative to the other, whether around the axis of the sliding pivot connection or around another axis. We will see later that it is still possible for one of the male and female connectors, once connected together, to be moved relative to the other, and in particular around the axis of the sliding pivot connection ; however, this rotation does not have the function of allowing the realization of the transformer function of the interconnector, but has the function of allowing the adjustment of a time index between the polyphase electrical systems interconnected with each other.
Le terme « champ magnétique tournant » permet de distinguer le champ magnétique considéré ici d’un champ magnétique dit puisant. Plus particulièrement, si l’amplitude d’un champ magnétique tournant peut varier temporellement et spatialement, l’amplitude d’un champ magnétique puisant ne varie, quant à elle, que temporellement. The term “rotating magnetic field” makes it possible to distinguish the magnetic field considered here from a so-called strong magnetic field. More particularly, if the amplitude of a rotating magnetic field can vary temporally and spatially, the amplitude of a strong magnetic field only varies temporally.
En référence aux figures 1 et 2, respectivement, un connecteur mâle 11 et un connecteur femelle 12 sensiblement invariants entre chacun des deux modes susmentionnés sont décrits ci-dessous. Les illustrations fournies décrivent un agencement possible en forme et/ou en dimensions des connecteurs mâle et femelle 11 et 12 entre eux, cet agencement étant conforme à ce qui est énoncé ci-dessus, mais est donné uniquement à titre illustratif, et non à titre limitatif. With reference to Figures 1 and 2, respectively, a male connector 11 and a female connector 12 substantially invariant between each of the two aforementioned modes are described below. The illustrations provided describe a possible arrangement in shape and/or dimensions of the male and female connectors 11 and 12 between them, this arrangement being in accordance with what is stated above, but is given for illustrative purposes only, and not for purposes of limiting.
Au vu de la figure 1 , il apparaît qu’un connecteur mâle 1 1 de l’interconnecteur 1 selon le premier aspect de l’invention peut prendre la forme d’un cylindre 111 s’étendant, par une première 101 de ses extrémités, par une première partie mécanique 112 prenant une forme sensiblement tronconique s’étendant radialement au-delà de l’étendue radiale du cylindre 111 , et, par une seconde 102 de ses extrémités, par une deuxième partie mécanique 113 prenant une forme sensiblement conique ne s’étendant pas radialement au-delà de l’étendue radiale du cylindre 11 1. Par exemple, la partie cylindrique 1 11 loge, voire constitue, la partie électromagnétique du connecteur mâle 11 . À cet égard, notons que la reprise de contact électrique 114 tel qu’illustrée sur la figure 1 s’étend depuis la partie électromagnétique 1 11 du connecteur mâle 11 au travers de la première partie mécanique 112 du connecteur mâle 11. Selon les configurations, il est possible que la reprise de contact 114 n’ait pas à traverser une partie mécanique du connecteur mâle 11 ou ait à traverser une autre partie mécanique du connecteur mâle 11 . Notons que le connecteur mâle 11 tel qu’illustré sur la figure 1 s’étend en outre, au-delà de sa deuxième partie mécanique 113, par un appendice 10a que nous décrivons plus bas après avoir introduit le dispositif de réglage 10 d’un indice horaire entre les systèmes électriques polyphasés interconnectés, dispositif dont l’interconnecteur selon le premier aspect de l’invention peut avantageusement être équipé. In view of Figure 1, it appears that a male connector 11 of the interconnector 1 according to the first aspect of the invention can take the form of a cylinder 111 extending, through a first 101 of its ends, by a first mechanical part 112 taking a shape substantially frustoconical extending radially beyond the radial extent of the cylinder 111, and, by a second 102 of its ends, by a second mechanical part 113 taking a substantially conical shape not extending radially beyond the radial extent of the cylinder 111. For example, the cylindrical part 111 houses, or even constitutes, the electromagnetic part of the male connector 11. In this regard, note that the electrical contact recovery 114 as illustrated in Figure 1 extends from the electromagnetic part 1 11 of the male connector 11 through the first mechanical part 112 of the male connector 11. Depending on the configurations, it is possible that the contact recovery 114 does not have to pass through a mechanical part of the male connector 11 or has to pass through another mechanical part of the male connector 11. Note that the male connector 11 as illustrated in Figure 1 further extends, beyond its second mechanical part 113, by an appendix 10a which we describe below after having introduced the adjustment device 10 of a time index between the interconnected polyphase electrical systems, device with which the interconnector according to the first aspect of the invention can advantageously be equipped.
Au vu de la figure 2, il apparaît qu’un connecteur femelle 12 de l’interconnecteur 1 selon le premier aspect de l’invention peut prendre la forme générale d’une assiette ou d’une coupelle trouée en son centre. Plus particulièrement, la partie électromagnétique 121 du connecteur femelle 12 tel qu’illustré peut prendre la forme d’un cylindre creux, ou d’un galet creux, depuis le pourtour extérieur duquel s’étend une partie mécanique 122 de l’interconnecteur femelle 12, cette partie mécanique 122 donnant, à l’ensemble, la contenance de l’assiette ou de la coupelle. In view of Figure 2, it appears that a female connector 12 of the interconnector 1 according to the first aspect of the invention can take the general shape of a plate or a cup with a hole in its center. More particularly, the electromagnetic part 121 of the female connector 12 as illustrated can take the form of a hollow cylinder, or a hollow roller, from the outer periphery of which extends a mechanical part 122 of the female interconnector 12 , this mechanical part 122 giving, to the whole, the capacity of the plate or the cup.
Au vu des figures 1 et 2, il apparaît que : Looking at Figures 1 and 2, it appears that:
- la partie électromagnétique 111 du connecteur mâle 11 est d’une forme cylindrique propre à permettre son insertion dans le creux de la partie électromagnétique 121 du connecteur femelle 12. De préférence, les dimensions de l’une et de l’autre desdites parties électromagnétiques 111 et 121 sont telles qu’un jeu le plus étroit possible est autorisé entre elles, de sorte à minimiser l’espacement, ou plus particulièrement l’entrefer, entre lesdites parties électromagnétiques 111 et 121 ; et/ou - the electromagnetic part 111 of the male connector 11 is of a cylindrical shape suitable for allowing its insertion into the hollow of the electromagnetic part 121 of the female connector 12. Preferably, the dimensions of one and the other of said electromagnetic parts 111 and 121 are such that the closest possible clearance is allowed between them, so as to minimize the spacing, or more particularly the air gap, between said electromagnetic parts 111 and 121; and or
- la première partie mécanique 112 du connecteur mâle 11 peut prendre une forme et des dimensions propres à lui permettre de venir occuper au moins en partie la contenance de l’assiette que forme le connecteur femelle 12 ; et/ou - the first mechanical part 112 of the male connector 11 can take a shape and dimensions suitable to allow it to occupy at least partly the capacity of the plate formed by the female connector 12; and or
- la deuxième partie mécanique 113 du connecteur mâle 11 prend avantageusement une forme conique lui permettant de guider l’insertion du connecteur mâle 11 dans le creux du connecteur femelle 12, ou inversement, l’enfilement du connecteur femelle 12, par son creux, autour de la partie électromagnétique 111 du connecteur mâle 1 1 . - the second mechanical part 113 of the male connector 11 advantageously takes a conical shape allowing it to guide the insertion of the male connector 11 into the hollow of the female connector 12, or conversely, the threading of the female connector 12, through its hollow, around of the electromagnetic part 111 of the male connector 1 1.
Notons que la minimisation de l’espacement ou entrefer entre les parties électromagnétiques 111 et 121 des connecteurs mâle 1 1 et femelle 12 influe avantageusement sur la quantité d’énergie électrique transférable via l’interconnecteur 1 selon le premier aspect de l’invention. Note that the minimization of the spacing or air gap between the electromagnetic parts 111 and 121 of the male 1 1 and female 12 connectors advantageously influences the quantity of electrical energy transferable via the interconnector 1 according to the first aspect of the invention.
Comme pour la reprise de contact 114 du connecteur mâle 11 , la reprise de contact 124 du connecteur femelle 12 peut ou non traverser la partie mécanique 122 du connecteur femelle 12. La figure 3 illustre un premier mode de réalisation particulièrement avantageux de l’interconnecteur 1 selon le premier aspect de l’invention. As for the contact recovery 114 of the male connector 11, the contact recovery 124 of the female connector 12 may or not pass through the mechanical part 122 of the female connector 12. Figure 3 illustrates a first particularly advantageous embodiment of the interconnector 1 according to the first aspect of the invention.
Dans ce premier mode de réalisation, un socle 13 est prévu qui présente une partie de réception du connecteur mâle 11 et une partie de réception d’au moins un connecteur femelle 12, ledit connecteur mâle 11 et ledit au moins un connecteur femelle 12 réalisant, lorsqu’ils sont réceptionnés par le socle 13, l’interconnexion entre un premier système électrique polyphasé 2, par exemple un système électrique polyphasé primaire, et au moins un deuxième système électrique polyphasé 3, par exemple un système électrique polyphasé secondaire, via les reprises de contact électrique 114 et 124, respectivement. In this first embodiment, a base 13 is provided which has a part for receiving the male connector 11 and a part for receiving at least one female connector 12, said male connector 11 and said at least one female connector 12 realizing, when received by the base 13, the interconnection between a first polyphase electrical system 2, for example a primary polyphase electrical system, and at least a second polyphase electrical system 3, for example a secondary polyphase electrical system, via the connections electrical contact 114 and 124, respectively.
On observe, sur la figure 3, que trois connecteurs femelle 12 sont disposés le long de la partie électromagnétique 111 d’un même connecteur mâle 11. Avantageusement, comme cela est illustré par les points superposés, l’étendue axiale de la forme cylindrique que prend dans l’exemple illustré la partie électromagnétique 111 du connecteur mâle 11 peut être paramétrée de sorte à permettre l’enfilement autour de cette forme cylindrique d’un certain nombre de connecteurs femelle 12. On observe également, sur la figure 3, que la partie mécanique 122 d’un des connecteurs femelle 12 illustrés permet de s’assurer du centrage de ce connecteur femelle 12 relativement : We observe, in Figure 3, that three female connectors 12 are arranged along the electromagnetic part 111 of the same male connector 11. Advantageously, as illustrated by the superimposed points, the axial extent of the cylindrical shape that takes in the illustrated example the electromagnetic part 111 of the male connector 11 can be configured so as to allow the threading around this cylindrical shape of a certain number of female connectors 12. We also observe, in Figure 3, that the mechanical part 122 of one of the female connectors 12 illustrated makes it possible to ensure the centering of this female connector 12 relatively:
- à la partie du socle 13 qui est prévue pour réceptionner au moins un premier connecteur femelle 12, et - to the part of the base 13 which is intended to receive at least one first female connector 12, and
- aux autres connecteurs femelle 12. - to the other female connectors 12.
On observe également, sur la figure 3, que la forme conique de la deuxième partie mécanique 113 du connecteur mâle 11 peut permettre de guider l’insertion du connecteur mâle dans la partie du socle 13 qui est prévue pour réceptionner le connecteur mâle 11 . We also observe, in Figure 3, that the conical shape of the second mechanical part 113 of the male connector 11 can make it possible to guide the insertion of the male connector into the part of the base 13 which is intended to receive the male connector 11.
Le procédé de connexion de chaque couple formé par le connecteur mâle 11 et l’un des connecteurs femelle 12 est déductible de façon intuitive au vu de la figure 3. Il est par exemple possible d’amener un empilement des connecteurs femelle 12 sur la partie du socle 13 prévue pour les réceptionner, puis d’amener ensuite le connecteur mâle 11 dans l’empilement des connecteurs femelle 12 jusqu’à ce que la partie mécanique 113 du connecteur mâle 12 soit réceptionnée par la partie du socle 13 prévue à cet effet. Notons ici que l’amenée du connecteur mâle 11 , dans l’empilement des connecteurs femelle 12, est alors réalisée en suivant l’axe de la liaison pivot glissant par laquelle les connecteurs femelle 12 et le connecteur mâle 1 1 coopèrent entre eux. The method of connecting each pair formed by the male connector 11 and one of the female connectors 12 can be deduced intuitively in view of Figure 3. It is for example possible to bring a stack of the female connectors 12 onto the part of the base 13 intended to receive them, then to then bring the male connector 11 into the stack of female connectors 12 until the mechanical part 113 of the male connector 12 is received by the part of the base 13 provided for this purpose . Note here that the introduction of the male connector 11, into the stack of female connectors 12, is then carried out following the axis of the sliding pivot connection by which the female connectors 12 and the male connector 11 cooperate with each other.
Le mode de réalisation illustré sur la figure 4 est inverse par rapport au mode de réalisation illustré sur la figure 3, en ce sens que les connecteurs mâle et femelle 11 et 12 y prennent une orientation opposée relativement au champ de pesanteur. Mais il ressort des illustrations des figures 3 et 4, que les deux modes de réalisation que ces figures illustrent présentent un certain nombre de similitudes. Notamment, les parties mécaniques 122 des connecteurs femelle 12 permettent là encore leur centrage vis-à-vis du socle 13 et entre les connecteurs femelle 12 ; et/ou la deuxième partie mécanique 113 du connecteur mâle 11 permet de guider l’enfilement des connecteurs femelle 12 autour du connecteur mâle 11. En outre, de la même façon que sur la figure 3, les points superposés entre eux illustrent la possibilité de dimensionner la partie électromagnétique 111 du connecteur mâle 11 , de sorte à pouvoir répartir le long de la partie électromagnétique 111 du connecteur mâle 11 , une pluralité de connecteurs femelle 12 d’un cardinal déterminé. The embodiment illustrated in Figure 4 is the opposite of the embodiment illustrated in Figure 3, in the sense that the male and female connectors 11 and 12 take an opposite orientation relative to the gravitational field. But it appears from the illustrations in Figures 3 and 4 that the two embodiments that these figures illustrate have a certain number of similarities. In particular, the mechanical parts 122 of the female connectors 12 again allow them to be centered with respect to the base 13 and between the female connectors 12; and/or the second mechanical part 113 of the male connector 11 makes it possible to guide the threading of the connectors female 12 around the male connector 11. In addition, in the same way as in Figure 3, the points superimposed between them illustrate the possibility of dimensioning the electromagnetic part 111 of the male connector 11, so as to be able to distribute along the part electromagnetic 111 of the male connector 11, a plurality of female connectors 12 of a determined cardinality.
Dans le mode de réalisation illustré sur la figure 4, le socle 13 peut être confondu avec la première partie mécanique 112 du connecteur mâle 11 . Cette première partie mécanique 112 présente en effet une forme décrite plus haut lui conférant la possibilité de jouer le rôle de socle 13, ce rôle étant d’assurer le maintien en position du connecteur mâle 11 à un site d’installation 0 de l’interconnecteur 1 (Cf. par exemple figure 5). In the embodiment illustrated in Figure 4, the base 13 can be confused with the first mechanical part 112 of the male connector 11. This first mechanical part 112 in fact has a shape described above giving it the possibility of playing the role of base 13, this role being to ensure that the male connector 11 is maintained in position at an installation site 0 of the interconnector 1 (See for example figure 5).
Comme mentionné plus haut, l’interconnecteur 1 selon le premier aspect de l’invention peut comprendre un dispositif de réglage 10 de la position angulaire de l’un parmi les connecteurs mâle et femelle 11 et 12 relativement à au moins un autre des connecteurs mâle et femelle 11 et 12. Le dispositif de réglage 10 peut varier selon le mode de réalisation considéré de l’interconnecteur 1 selon le premier aspect de l’invention. Toutefois, les différentes variations du dispositif de réglage 10 permettent toutes de régler l’indice horaire entre les systèmes électriques polyphasés interconnectés entre eux, par rotation, autour de l’axe de la liaison pivot glissant par laquelle chaque couple d’un connecteur mâle 11 et d’un connecteur femelle 12 coopère mécaniquement. As mentioned above, the interconnector 1 according to the first aspect of the invention may comprise a device 10 for adjusting the angular position of one of the male and female connectors 11 and 12 relative to at least one other of the male connectors and female 11 and 12. The adjustment device 10 can vary depending on the considered embodiment of the interconnector 1 according to the first aspect of the invention. However, the different variations of the adjustment device 10 all make it possible to adjust the time index between the polyphase electrical systems interconnected between them, by rotation, around the axis of the sliding pivot connection by which each pair of a male connector 11 and a female connector 12 cooperates mechanically.
Dans le mode de réalisation illustré sur la figure 3, le dispositif de réglage 10 présente une première variante dans laquelle : In the embodiment illustrated in Figure 3, the adjustment device 10 has a first variant in which:
- un axe d’entraînement 10a (ou l’appendice 10a susmentionné) est solidaire, au moins en rotation, du connecteur mâle 11 , et en particulier de sa partie électromagnétique 111 , et s’étend au-delà de cette partie électromagnétique 1 11 , voire au-delà de la deuxième partie mécanique 113 du connecteur mâle 11 , et - a drive axis 10a (or the aforementioned appendix 10a) is integral, at least in rotation, with the male connector 11, and in particular with its electromagnetic part 111, and extends beyond this electromagnetic part 111 , or even beyond the second mechanical part 113 of the male connector 11, and
- un actionneur 10b configuré pour faire tourner, de façon contrôlée, l’axe d’entraînement 10a autour de son axe, au moins lorsque le connecteur mâle 11 est en position de connexion avec au moins un connecteur femelle 12, et de préférence sans faire varier la position angulaire dudit au moins un connecteur femelle 12. - an actuator 10b configured to rotate, in a controlled manner, the drive shaft 10a around its axis, at least when the male connector 11 is in the connection position with at least one female connector 12, and preferably without making vary the angular position of said at least one female connector 12.
L’actionneur 10b peut être avantageusement intégré au socle 13. Il est agencé de sorte à mettre en prise l’axe d’entraînement 10a lorsque la deuxième partie mécanique 113 du connecteur mâle 11 est insérée dans la partie du socle 13 prévue pour la réceptionner. The actuator 10b can advantageously be integrated into the base 13. It is arranged so as to engage the drive shaft 10a when the second mechanical part 113 of the male connector 11 is inserted into the part of the base 13 intended to receive it .
Dans le mode de réalisation illustré sur la figure 4, le dispositif de réglage 10 présente une deuxième variante dans laquelle il est supporté par chacun des connecteurs femelle 12 et comprend, pour chaque connecteur femelle 12, un module de réglage 10c de la position angulaire du connecteur femelle 12 relativement à la position angulaire des autres connecteurs femelle, au moins lorsque lesdits connecteurs femelle sont empilés entre eux. In the embodiment illustrated in Figure 4, the adjustment device 10 has a second variant in which it is supported by each of the female connectors 12 and comprises, for each female connector 12, an adjustment module 10c of the angular position of the female connector 12 relative to the angular position of the other female connectors, at least when said female connectors are stacked together.
Il est à noter ici que ces deux variantes sont éventuellement combinables entre elles, rien empêchant de prévoir que les connecteurs femelle 12, tels qu’illustrés sur la figure 3, comprennent chacun un module de réglage 10c, ou que le connecteur mâle 11 tel qu’illustré sur la figure 4 puisse être configuré pour tourner autour de son axe. It should be noted here that these two variants can possibly be combined with each other, nothing preventing us from providing that the female connectors 12, as illustrated in Figure 3, each include an adjustment module 10c, or that the male connector 11 as illustrated in Figure 4 can be configured to rotate around its axis.
L’interconnecteur 1 , selon le premier aspect de l’invention, permet ainsi de régler un indice horaire entre les différents systèmes électriques polyphasés que l’interconnecteur 1 interconnecte entre eux, et ce de façon simple et robuste car essentiellement, si ce n’est complètement, de façon mécanique. The interconnector 1, according to the first aspect of the invention, thus makes it possible to adjust a time index between the different polyphase electrical systems that the interconnector 1 interconnects with each other, and this in a simple and robust manner because essentially, if not is completely, mechanically.
Notons ici que les connecteurs femelle 12 ne prennent pas nécessairement la forme générale d’une assiette ou d’une coupelle, y compris lorsqu’ils comportent une partie mécanique 122. En alternative, la partie mécanique 122 de chaque connecteur femelle 12 peut, par exemple, être dissymétrique par rapport à l’axe de symétrie de la partie électromagnétique 121 du connecteur femelle 12. Plus particulièrement, en s’étendant depuis la partie électromagnétique 121 du connecteur femelle 12, la partie mécanique 122 du connecteur femelle 12 peut former avec un axe de symétrie de la partie électromagnétique 121 du connecteur femelle 12 des angles différents pour des portions angulaires distinctes entre elles de la partie électromagnétique 121 du connecteur femelle 12. On comprend que la partie mécanique 122 de chaque connecteur femelle 12 peut ainsi servir, non seulement comme dispositif de centrage vis-à-vis du socle 13 ou d’un autre connecteur femelle 12, mais également comme détrompeur imposant une certaine disposition angulaire notamment avec chaque autre connecteur femelle 12 de l’empilement. Le détrompeur que forme alors la partie mécanique 122 de chaque connecteur femelle 12 peut même être configuré pour qu’une pluralité de dispositions angulaires relatives soient permises. Dans le mode de réalisation illustré sur la figure 4, les différents modules de réglage 10c peuvent être conçus pour faire varier la disposition angulaire relative de chaque connecteur femelle 12 relativement à un connecteur femelle 12 adjacent dans l’empilement et autoriser ainsi les dispositions angulaires relatives permises. Note here that the female connectors 12 do not necessarily take the general shape of a plate or a cup, including when they include a mechanical part 122. Alternatively, the mechanical part 122 of each female connector 12 can, for example example, be asymmetrical with respect to the axis of symmetry of the electromagnetic part 121 of the female connector 12. More particularly, by extending from the electromagnetic part 121 of the female connector 12, the mechanical part 122 of the female connector 12 can form with an axis of symmetry of the electromagnetic part 121 of the female connector 12 different angles for angular portions distinct from each other of the electromagnetic part 121 of the female connector 12. It is understood that the mechanical part 122 of each female connector 12 can thus be used, not only as a centering device with respect to the base 13 or another female connector 12, but also as a key imposing a certain angular arrangement in particular with each other female connector 12 of the stack. The keying that then forms the mechanical part 122 of each female connector 12 can even be configured so that a plurality of relative angular arrangements are permitted. In the embodiment illustrated in Figure 4, the different adjustment modules 10c can be designed to vary the relative angular arrangement of each female connector 12 relative to an adjacent female connector 12 in the stack and thus authorize the relative angular arrangements permitted.
Notons encore ici que l’interconnecteur 1 selon le premier aspect de l’invention n’est pas limité à une des configurations illustrées sur les figures 3 et 4 où le connecteur mâle 11 est destiné à venir occuper le creux ménagé dans chaque connecteur femelle 12. Note again here that the interconnector 1 according to the first aspect of the invention is not limited to one of the configurations illustrated in Figures 3 and 4 where the male connector 11 is intended to occupy the hollow made in each female connector 12 .
Une configuration alternative est effectivement tout à fait envisageable dans laquelle la forme cylindrique de la partie électromagnétique 111 du connecteur mâle 11 présente une ouverture centrale configurée pour accommoder étroitement le pourtour extérieur de la forme cylindrique de la partie électromagnétique 121 d’au moins un connecteur femelle 12. Une telle configuration alternative est illustrée schématiquement sur la figure 10B. An alternative configuration is indeed entirely possible in which the cylindrical shape of the electromagnetic part 111 of the male connector 11 has a central opening configured to closely accommodate the outer periphery of the cylindrical shape of the electromagnetic part 121 of at least one female connector. 12. Such an alternative configuration is illustrated schematically in Figure 10B.
Dans cette configuration alternative, le connecteur mâle 11 pourrait être considéré comme un connecteur femelle et les connecteurs femelle 12 comme des connecteurs mâle puisqu’un certain nombre de connecteurs du second type sont destinés à être logés dans un connecteur du premier type ; nous avons conservé ici les genres précédemment utilisés, de sorte à continuer de considérer l’interconnexion entre un connecteur mâle et une pluralité de connecteurs femelle.In this alternative configuration, the male connector 11 could be considered as a female connector and the female connectors 12 as male connectors since a certain number of connectors of the second type are intended to be housed in a connector of the first type; we have retained here the previously used genres, so as to continue to consider the interconnection between a male connector and a plurality of female connectors.
Il est à noter qu’un désavantage de cette configuration alternative, relativement à celle illustrée sur les figures 3 et 4, concerne la gestion des reprises de contact électrique 124 des connecteurs femelle 12. Ce désavantage est induit dès lors que plus de deux connecteurs femelle 12 sont à insérer dans le connecteur mâle 11 . It should be noted that a disadvantage of this alternative configuration, relative to that illustrated in Figures 3 and 4, concerns the management of electrical contact connections 124 of the connectors female 12. This disadvantage is induced when more than two female connectors 12 are to be inserted into the male connector 11.
En outre, dans une telle configuration alternative, il est préférable que les connecteurs femelle 12 ne comprennent pas de partie mécanique s’étendant au-delà de l’étendue radiale de leur partie électromagnétique 121 , de sorte à minimiser le jeu (ou l’entrefer) entre les parties électromagnétiques 121 des connecteurs femelle et la partie électromagnétique 11 1 du connecteur mâle 11 . Pour autant, il n’est pas exclu que chaque connecteur femelle 12 comprenne au moins une partie mécanique. Par exemple, lorsque la partie électromagnétique 121 de chaque connecteur femelle 12 est creuse, une partie mécanique peut s’étendre depuis le pourtour intérieur de la partie électromagnétique 121 de chaque connecteur femelle 12, de sorte à coopérer avec une partie mécanique équivalente d’un autre connecteur femelle 12, pour assurer leur centrage entre eux lorsqu’ils sont empilés, voire leur guidage l’un par rapport à l’autre jusqu’à ce qu’ils soient empilés. Furthermore, in such an alternative configuration, it is preferable that the female connectors 12 do not include a mechanical part extending beyond the radial extent of their electromagnetic part 121, so as to minimize the play (or the air gap) between the electromagnetic parts 121 of the female connectors and the electromagnetic part 11 1 of the male connector 11. However, it is not excluded that each female connector 12 includes at least one mechanical part. For example, when the electromagnetic part 121 of each female connector 12 is hollow, a mechanical part can extend from the inner periphery of the electromagnetic part 121 of each female connector 12, so as to cooperate with an equivalent mechanical part of a another female connector 12, to ensure their centering between them when they are stacked, or even their guiding relative to each other until they are stacked.
De la même façon qu’auparavant, la partie mécanique de chaque connecteur femelle peut, encore dans ce cas, ne pas présenter une symétrie de révolution par rapport à l’axe de symétrie de la partie électromagnétique 121 du connecteur femelle 12, mais peut présenter par exemple une certaine symétrie de rotation(s). Par ailleurs, dans la configuration alternative considérée ici, le connecteur mâle 11 peut lui aussi présenter une partie mécanique. Cette dernière peut, par exemple, prendre une forme tronconique s’étendant depuis le pourtour extérieur et une extrémité de la partie électromagnétique 1 11 du connecteur mâle 11 pour constituer une sorte d’entonnoir facilitant l’amenée de chaque connecteur femelle 12 ou d’un empilement de connecteurs femelle 12 dans le creux de sa partie électromagnétique 1 11. In the same way as before, the mechanical part of each female connector may, again in this case, not present a symmetry of revolution with respect to the axis of symmetry of the electromagnetic part 121 of the female connector 12, but can present for example a certain rotational symmetry(s). Furthermore, in the alternative configuration considered here, the male connector 11 can also have a mechanical part. The latter can, for example, take a frustoconical shape extending from the outer periphery and one end of the electromagnetic part 1 11 of the male connector 11 to constitute a sort of funnel facilitating the feeding of each female connector 12 or a stack of female connectors 12 in the hollow of its electromagnetic part 1 11.
Notons ici, que chacune des configurations décrites ci-dessus permet un transfert d’énergie électrique par induction électromagnétique radiale entre connecteurs mâle et femelle 11 et 12. En outre, il ressort des figures 3 et 4 que, comme déjà mentionné plus haut, la première partie mécanique 112 du connecteur mâle 11 et la partie mécanique 122 du connecteur femelle 12 peuvent coopérer mécaniquement entre elles ; or, comme déjà mentionné plus haut, cette coopération peut être étendue au-delà des illustrations fournies par les figures au cas où lesdites parties mécaniques 1 12 et 122 ne présentent pas une symétrie de révolution autour des parties électromagnétiques 111 et 121 depuis lesquelles elles s’étendent. Dès lors, l’on comprend qu’une ou plusieurs dispositions angulaires du connecteur mâle 11 par rapport à au moins un conducteur femelle 12 (plus particulièrement au moins le connecteur femelle 12 au haut de l’empilement sur la figure 3 et au moins le connecteur femelle 12 au bas de l’empilement sur la figure 4) peuvent être définies par la coopération mécanique entre les parties mécaniques 112 et 122 des connecteurs mâle et femelle. Note here that each of the configurations described above allows a transfer of electrical energy by radial electromagnetic induction between male and female connectors 11 and 12. In addition, it appears from Figures 3 and 4 that, as already mentioned above, the first mechanical part 112 of the male connector 11 and the mechanical part 122 of the female connector 12 can cooperate mechanically with each other; however, as already mentioned above, this cooperation can be extended beyond the illustrations provided by the figures in the case where said mechanical parts 1 12 and 122 do not present a symmetry of revolution around the electromagnetic parts 111 and 121 from which they are 'extend. From then on, we understand that one or more angular arrangements of the male connector 11 relative to at least one female conductor 12 (more particularly at least the female connector 12 at the top of the stack in Figure 3 and at least the female connector 12 at the bottom of the stack in Figure 4) can be defined by the mechanical cooperation between the mechanical parts 112 and 122 of the male and female connectors.
Notons ici qu’il ressort de ce qui précède que le dispositif de réglage 10 de l’indice horaire entre systèmes électriques polyphasés connectés entre eux via l’interconnecteur selon le premier aspect de l’invention peut, en complément ou en alternative aux différentes variantes du dispositif de réglage 10 déjà décrites plus haut, comprendre, voire être composé, de parties mécaniques appartenant à l’un et/ou l’autre des connecteurs mâle et femelle, coopérant entre elles à la façon d’un détrompeur, pour définir des positions angulaires des parties électromagnétiques les unes par rapport aux autres. Note here that it emerges from the above that the device 10 for adjusting the time index between polyphase electrical systems connected to each other via the interconnector according to the first aspect of the invention can, in addition or as an alternative to the different variants of the adjustment device 10 already described above, include, or even be composed of, mechanical parts belonging to one and/or the other of the male and female connectors, cooperating with each other in the manner of a key, to define angular positions of the electromagnetic parts relative to each other.
Le procédé de connexion de chaque couple formé par le connecteur mâle 11 et un des connecteurs femelle 12 est déductible de façon intuitive au vu de la figure 4. Il est par exemple possible d’amener un premier connecteur femelle 12 au-dessus de la deuxième partie mécaniqueThe method of connecting each pair formed by the male connector 11 and one of the female connectors 12 can be deduced intuitively in view of Figure 4. It is for example possible to bring a first female connector 12 above the second mechanical part
113 du connecteur mâle 11 , puis de l’enfiler ensuite autour de la partie électromagnétique 111 du connecteur mâle 11 jusqu’à venir reposer sur le socle 13 ; et ainsi de suite avec les autres connecteurs femelle 12. Notons ici que l’enfilement de chaque connecteur femelle 12 autour du connecteur mâle 1 1 est alors réalisé par un mouvement de translation suivant l’axe de la liaison pivot glissant par laquelle les connecteurs femelle 12 et le connecteur mâle 11 coopèrent entre eux. 113 of the male connector 11, then thread it around the electromagnetic part 111 of the male connector 11 until it rests on the base 13; and so on with the other female connectors 12. Note here that the threading of each female connector 12 around the male connector 1 1 is then carried out by a translation movement along the axis of the sliding pivot connection by which the female connectors 12 and the male connector 11 cooperate with each other.
Avant de décrire le procédé de connexion et le procédé de déconnexion d’un interconnecteur 1 selon le premier aspect de l’invention dans un contexte plus général que celui considéré ci- dessus, notons que, en ce qui concerne les systèmes électriques polyphasés, ceux-ci peuvent indifféremment présenter un même nombre de phases ou des nombres de phases différents entre eux. C’est là un avantage certain de l’interconnecteur 1 selon le premier aspect de l’invention de pouvoir gérer, de façon transparente, n’importe quelle configuration observable en termes de nombre de phases des systèmes électriques polyphasés qu’il permet d’interconnecter entre eux. En référence à la figure 7, le procédé de connexion d’un interconnecteur 1 selon le premier aspect de l’invention est décrit ci-dessous. Notons ici que le connecteur illustré sur la figure 7 est conforme au mode de réalisation illustré sur la figure 3, à l’exception du fait que le dispositif de réglage, et plus particulièrement ses composantes 10a et 10b, ainsi que les reprises de contactBefore describing the connection method and the disconnection method of an interconnector 1 according to the first aspect of the invention in a more general context than that considered above, let us note that, with regard to polyphase electrical systems, those -these can either have the same number of phases or different numbers of phases between them. This is a certain advantage of the interconnector 1 according to the first aspect of the invention to be able to manage, in a transparent manner, any observable configuration in terms of number of phases of the polyphase electrical systems that it allows to interconnect between them. With reference to Figure 7, the method of connecting an interconnector 1 according to the first aspect of the invention is described below. Note here that the connector illustrated in Figure 7 conforms to the embodiment illustrated in Figure 3, with the exception of the fact that the adjustment device, and more particularly its components 10a and 10b, as well as the contact connections
114 et 124, n’y sont pas représentés par souci de simplification. 114 and 124, are not shown for the sake of simplification.
Plus particulièrement, la figure 7 illustre le résultat d’une étape du procédé de connexion par laquelle le connecteur mâle 11 a été amené en vis-à-vis du connecteur femelle 12. Une fois cette étape d’amenée réalisée, un mouvement de translation subséquent, représenté par la flèche illustrée sur la figure 7, du connecteur mâle 11 permet d’atteindre une position de connexion entre le connecteur mâle 11 et le connecteur femelle 12. Remarquons que le mouvement de translation suit dans ce cas l’axe de la liaison pivot glissant par laquelle les connecteurs mâle et femelle coopèrent mécaniquement entre eux. Remarquons par ailleurs que l’axe de la liaison pivot glissant est alors confondu avec la direction du champ de pesanteur, de sorte que le procédé de connexion exploite la pesanteur sans qu’il soit nécessaire de s’y adapter. More particularly, Figure 7 illustrates the result of a step of the connection process by which the male connector 11 was brought opposite the female connector 12. Once this feeding step has been carried out, a translation movement subsequent, represented by the arrow illustrated in Figure 7, of the male connector 11 makes it possible to reach a connection position between the male connector 11 and the female connector 12. Note that the translation movement follows in this case the axis of the sliding pivot connection by which the male and female connectors cooperate mechanically with each other. Note also that the axis of the sliding pivot connection is then coincident with the direction of the gravitational field, so that the connection process exploits gravity without it being necessary to adapt to it.
On observe également sur la figure 7 que l’interconnecteur 1 représenté est destiné à relier entre eux le système électrique polyphasé 2 dit secondaire s’étendant depuis la base d’une éolienne offshore et le système électrique polyphasé 3 dit primaire rejoignant par exemple un réseau de distribution électrique. L’opération de connexion s’effectue donc au large et de façon complètement immergée. Un bateau, par exemple équipé d’un treuil à câble, en tant qu’appareil de levage 4, peut être utilisé pour mener à bien le procédé de connexion. Le procédé de déconnexion associé au procédé de connexion décrit ci-dessus en référence à la figure 7 est déductible intuitivement de la figure 7 et de la description qui en est donnée ci-dessus. Succinctement, ledit procédé de déconnexion suit une marche inverse du procédé de connexion décrit ci-dessus en référence à la figure 7. We also observe in Figure 7 that the interconnector 1 shown is intended to connect together the so-called secondary polyphase electrical system 2 extending from the base of an offshore wind turbine and the so-called primary polyphase electrical system 3 joining for example a network electrical distribution. The connection operation is therefore carried out offshore and completely submerged. A boat, for example equipped with a cable winch, as lifting device 4, can be used to carry out the connection process. The disconnection process associated with the connection process described above with reference to Figure 7 can be deduced intuitively from Figure 7 and the description given above. Briefly, said disconnection process follows a reverse process of the connection process described above with reference to Figure 7.
En référence à la figure 8, le procédé de connexion d’un autre mode de réalisation de l’interconnecteur 1 selon le premier aspect de l’invention est décrit ci-dessous. Notons ici que le connecteur illustré sur la figure 8 est conforme au mode de réalisation illustré sur la figure 4, à l’exception du fait que le dispositif de réglage, et plus particulièrement ses composantes 10c, ainsi que les reprises de contact 114 et 124, n’y sont pas représentés par souci de simplification. Notons ici qu’il en va de même de l’illustration offerte par la figure 9. With reference to Figure 8, the connection method of another embodiment of the interconnector 1 according to the first aspect of the invention is described below. Note here that the connector illustrated in Figure 8 conforms to the embodiment illustrated in Figure 4, with the exception of the fact that the adjustment device, and more particularly its components 10c, as well as the contact connections 114 and 124 , are not represented there for the sake of simplification. Note here that the same is true of the illustration provided in Figure 9.
En référence à la figure 8, le procédé de connexion et de déconnexion de l’interconnecteur 1 selon le premier aspect de l’invention peut faire intervenir, en complément ou en alternative à l’appareil de levage 4 introduit ci-dessus, un ballon de remontée câblé attaché à un connecteur femelle 12 dans l’exemple illustré. On entend, par « ballon de remontée », un ballon qui peut être utilisé aussi bien pour remonter vers la surface un objet immergé que pour permettre sa descente vers les profondeurs de façon contrôlée par compensation et éventuellement stabilisation du poids de l’objet immergé. With reference to Figure 8, the method of connecting and disconnecting the interconnector 1 according to the first aspect of the invention can involve, in addition or as an alternative to the lifting device 4 introduced above, a balloon cabled riser attached to a female connector 12 in the example illustrated. By “ascent balloon” we mean a balloon which can be used both to raise a submerged object to the surface and to allow its descent towards the depths in a controlled manner by compensating and possibly stabilizing the weight of the submerged object.
En fonctionnement, les connecteurs mâle et femelle d’un interconnecteur, selon le premier aspect de l’invention, exercent l’un sur l’autre un effet de succion lié au transfert d’énergie électrique par induction électromagnétique. C’est pourquoi, avant chaque connexion et chaque déconnexion, il est avantageux, si ce n’est nécessaire, d’interrompre la circulation de courant électrique dans au moins l’un des bobinages d’un genre donné réalisant l’interconnexion. Cette interruption de courant peut le cas échéant faire intervenir un interrupteur agencé sur au moins un des systèmes électriques polyphasés interconnectés entre eux. In operation, the male and female connectors of an interconnector, according to the first aspect of the invention, exert a suction effect on each other linked to the transfer of electrical energy by electromagnetic induction. This is why, before each connection and each disconnection, it is advantageous, if not necessary, to interrupt the circulation of electric current in at least one of the windings of a given type making the interconnection. This current interruption may, if necessary, involve a switch arranged on at least one of the polyphase electrical systems interconnected between them.
Il apparaît donc, au vu de ce qui précède, que l’interconnecteur 1 selon le premier aspect de l’invention trouve à s’appliquer de façon particulièrement avantageuse en milieux immergés, donc a fortiori en milieux humides. It therefore appears, in view of the above, that the interconnector 1 according to the first aspect of the invention can be applied in a particularly advantageous manner in submerged environments, therefore a fortiori in humid environments.
Ainsi, plusieurs usages de l’interconnecteur 1 selon le premier aspect de l’invention peuvent être envisagés dans de tels milieux. Deux de ces usages sont illustrés respectivement sur les figures 5 et 9. Thus, several uses of the interconnector 1 according to the first aspect of the invention can be envisaged in such environments. Two of these uses are illustrated respectively in Figures 5 and 9.
La figure 5 illustre l’utilisation de trois interconnecteurs 1 selon le premier aspect de l’invention dans un parc éolien offshore 5. Le parc 5 considéré comprend cinq éoliennes reliées chacune à un système électrique polyphasé secondaire 3, chaque système électrique polyphasé secondaire 3 étant relié à son tour par contact électrique à un bobinage d’un connecteur femelle 12. Ainsi, cinq connecteurs femelle 12 sont mis en œuvre. Ces cinq connecteurs femelle 12 sont, dans l’exemple illustré sur la figure 5, connectables, de par leur relative proximité, à au moins un parmi les trois connecteurs mâle 11 illustrés. Plus particulièrement, sur l’exemple illustré, deux des trois connecteurs mâle 11 sont chacun connectés à deux des cinq connecteurs femelle 12, tandis que le troisième connecteur mâle 11 est connecté au connecteur femelle 12 restant. Par ailleurs, les trois connecteurs mâle 11 illustrés sont reliés à un même système électrique polyphasé 2 primaire. Évidemment, d’autres répartitions peuvent être envisagées. Notons par ailleurs que, les deux éoliennes représentées à gauche de la figure 5 ne présentant pas la même envergure, ne généreront pas la même quantité d’énergie électrique ; dès lors, il ressort de la représentation de l’interconnecteur 1 situé à gauche sur la figure 5 que le connecteur associé à une éolienne donnée, ou plus généralement à un générateur d’énergie électrique, peut être dimensionné à la capacité de production d’énergie électrique de l’éolienne, ou plus généralement dudit générateur. C’est ainsi que le connecteur femelle 12 relié à la plus petite des deux éoliennes susmentionnées présente une partie électromagnétique 121 de taille réduite relativement à la partie électromagnétique 121 de la plus grande des deux éoliennes susmentionnées. Figure 5 illustrates the use of three interconnectors 1 according to the first aspect of the invention in an offshore wind farm 5. The park 5 considered comprises five wind turbines each connected to a secondary polyphase electrical system 3, each secondary polyphase electrical system 3 being connected in turn by electrical contact to a winding of a female connector 12. Thus, five female connectors 12 are implemented. These five female connectors 12 are, in the example illustrated in Figure 5, connectable, due to their relative proximity, to at least one among the three male connectors 11 illustrated. More particularly, in the example illustrated, two of the three male connectors 11 are each connected to two of the five female connectors 12, while the third male connector 11 is connected to the remaining female connector 12. Furthermore, the three male connectors 11 illustrated are connected to the same primary polyphase 2 electrical system. Obviously, other distributions can be considered. Note also that, the two wind turbines shown on the left of Figure 5 not having the same size, will not generate the same quantity of electrical energy; therefore, it appears from the representation of the interconnector 1 located on the left in Figure 5 that the connector associated with a given wind turbine, or more generally with an electrical energy generator, can be sized to the production capacity of electrical energy from the wind turbine, or more generally from said generator. This is how the female connector 12 connected to the smaller of the two aforementioned wind turbines has an electromagnetic part 121 of reduced size relative to the electromagnetic part 121 of the larger of the two aforementioned wind turbines.
La figure 9 illustre quant à elle l’utilisation de deux interconnecteurs 1 selon le premier aspect de l’invention dans une infrastructure de recharge 6 de bateaux électriques ou hybrides électriques 61 . Un appareil de levage 4, comprenant dans l’exemple illustré deux câbles, le cas échéant reliés à un treuil de chaque bateau, est prévu pour permettre la descente d’un connecteur femelle 12, par exemple depuis une trappe d’un bateau, vers un connecteur mâle 1 1 disposé sur le site d’installation 0 associé à l’infrastructure de recharge 6. Ainsi, le système électrique polyphasé de chaque bateau 61 constitue un système électrique polyphasé 3 secondaire. Par ailleurs, les deux connecteurs mâle 11 illustrés sont reliés à un même système électrique polyphasé 2 primaire. Dans cet exemple, le bateau 61 illustré à droite est plus grand que le bateau illustré à gauche ; dès lors, le système électrique polyphasé associé à chaque bateau peut ne pas comprendre le même nombre de phases. Plus particulièrement, le bateau de droite (le plus gros) peut nécessiter un système électrique à six phases, tandis que le bateau de gauche (le plus petit) peut être associé à un système électrique polyphasé ne comprenant que trois phases. L’interconnecteur 1 selon le premier aspect de l’invention permet avantageusement la gestion de ces différents types de configuration (en termes de nombre de phases différent d’un système électrique polyphasé à un autre, qu’ils soient primaires ou secondaires) de façon tout à fait transparente. Figure 9 illustrates the use of two interconnectors 1 according to the first aspect of the invention in a charging infrastructure 6 for electric or hybrid electric boats 61. A lifting device 4, comprising in the example illustrated two cables, where appropriate connected to a winch of each boat, is provided to allow the descent of a female connector 12, for example from a hatch of a boat, towards a male connector 1 1 placed on the installation site 0 associated with the charging infrastructure 6. Thus, the polyphase electrical system of each boat 61 constitutes a secondary polyphase electrical system 3. Furthermore, the two male connectors 11 illustrated are connected to the same primary polyphase electrical system 2. In this example, the boat 61 shown on the right is larger than the boat shown on the left; therefore, the polyphase electrical system associated with each boat may not include the same number of phases. In particular, the boat on the right (larger) may require a six-phase electrical system, while the boat on the left (smaller) may be associated with a polyphase electrical system comprising only three phases. The interconnector 1 according to the first aspect of the invention advantageously allows the management of these different types of configuration (in terms of different number of phases from one polyphase electrical system to another, whether primary or secondary) in a manner completely transparent.
Dans cet exemple, il paraît assez difficile d’envisager que plusieurs connecteurs femelle 12 associés à différents bateaux 61 puissent venir être connectés sur un même connecteur mâle 11 . Pour autant, cela ne limite en rien l’utilisation présentement décrite, notamment dans la mesure où cette utilisation s’étend naturellement à une infrastructure de recharge 6 de voitures électriques ou hybrides électriques. En effet, dans ce dernier cas, il est beaucoup plus aisé d’envisager que plusieurs connecteurs femelle 12 associés à différentes voitures puissent être connectés sur un même connecteur mâle 11 . In this example, it seems quite difficult to envisage that several female connectors 12 associated with different boats 61 could be connected to the same male connector 11. However, this in no way limits the use currently described, particularly to the extent that this use naturally extends to a charging infrastructure 6 for electric or hybrid electric cars. Indeed, in the latter case, it is much easier to envisage that several female connectors 12 associated with different cars can be connected to the same male connector 11.
La figure 6 vise à illustrer un avantage subsidiaire de l’interconnecteur 1 selon le premier aspect de l’invention. Cet avantage subsidiaire consiste à tirer bénéfice du degré de liberté en rotation autour de l’axe de la liaison pivot glissant d’un des connecteurs mâle et femelle 11 et 12 relativement à l’autre des connecteurs mâle et femelle 11 et 12. En complément, cet avantage subsidiaire peut consister à tirer bénéfice du degré de liberté en translation le long de l’axe de ladite liaison pivot glissant, en étant toutefois limité à l’étendue de cet axe qui coïncide avec l’étendue axiale de la forme cylindrique de la partie électromagnétique du connecteur mâle 1 1. Plus particulièrement, la figure 6 est un agrandissement de la zone référencée A sur la figure 5. Il s’agit d’un agrandissement sur le socle 51 a flottant d’une éolienne offshore. On n’y observe que l’un des connecteurs mâle et femelle 11 et 12 illustrés étant fixés au socle 51 a, l’autre des connecteurs mâle et femelle 11 et 12 illustrés peut tourner autour de l’axe de la liaison pivot glissant par laquelle il coopère avec le connecteur fixé, et/ou peut être ‘translaté’ de façon limitée le long de l’axe de ladite liaison pivot, offrant ainsi à l’interconnexion au moins un degré de liberté susceptible d’accommoder les mouvements notamment de houle auxquels peut être assujettie l’éolienne. Figure 6 aims to illustrate a subsidiary advantage of the interconnector 1 according to the first aspect of the invention. This subsidiary advantage consists of taking advantage of the degree of freedom in rotation around the axis of the sliding pivot connection of one of the male and female connectors 11 and 12 relative to the other of the male and female connectors 11 and 12. In addition , this subsidiary advantage may consist of taking advantage of the degree of freedom in translation along the axis of said sliding pivot connection, while being limited, however, to the extent of this axis which coincides with the axial extent of the cylindrical shape of the electromagnetic part of the male connector 1 1. More particularly, Figure 6 is an enlargement of the area referenced A in Figure 5. This is an enlargement on the base 51 a floating from an offshore wind turbine. We only observe one of the male and female connectors 11 and 12 illustrated being fixed to the base 51 a, the other of the male and female connectors 11 and 12 illustrated can rotate around the axis of the pivot connection sliding by which it cooperates with the fixed connector, and/or can be 'translated' in a limited manner along the axis of said pivot connection, thus offering the interconnection at least one degree of freedom capable of accommodating the movements in particular of swell to which the wind turbine may be subjected.
L’invention n’est pas limitée aux modes de réalisations précédemment décrits et s’étend à tous les modes de réalisation couverts par les revendications. The invention is not limited to the embodiments previously described and extends to all the embodiments covered by the claims.
En particulier, comme l’illustre la figure 10C, la portée des revendications annexées couvre le cas non encore décrit ci-dessus d’une configuration d’interconnexion par induction électromagnétique axiale, présentant un connecteur relié par contact électrique à un système électrique polyphasé primaire situé entre deux connecteurs d’un genre opposé chacun relié à un système électrique polyphasé secondaire. Dans cette configuration, l’amenée du connecteur central 11 entre les deux autres connecteurs 12 peut être réalisée en suivant un axe perpendiculaire à l’axe de symétrie de révolution, ou de rotation(s), desdits deux autres connecteurs 12. Il est constant que ces connecteurs coopèrent entre eux par une liaison pivot glissant conforme à celle par laquelle coopèrent entre les connecteurs d’un interconnecteur 1 selon un des modes de réalisation décrits ci-dessus. Cependant, dans le cas illustré sur la figure 10C, le mouvement de translation par lequel le connecteur central 11 est alternativement connecté et déconnecté suit un axe perpendiculaire à l’axe de la liaison pivot glissant par laquelle le connecteur central 11 coopère avec les autres connecteurs 12 lorsqu’ils sont connectés entre eux. In particular, as illustrated in Figure 10C, the scope of the appended claims covers the case not yet described above of an interconnection configuration by axial electromagnetic induction, presenting a connector connected by electrical contact to a primary polyphase electrical system located between two connectors of an opposite type each connected to a secondary polyphase electrical system. In this configuration, the feeding of the central connector 11 between the two other connectors 12 can be carried out following an axis perpendicular to the axis of symmetry of revolution, or rotation(s), of said two other connectors 12. It is constant that these connectors cooperate with each other by a sliding pivot connection conforming to that by which the connectors of an interconnector 1 cooperate according to one of the embodiments described above. However, in the case illustrated in Figure 10C, the translation movement by which the central connector 11 is alternately connected and disconnected follows an axis perpendicular to the axis of the sliding pivot connection by which the central connector 11 cooperates with the other connectors 12 when connected to each other.
Un autre élargissement couvert par les revendications annexées consiste à considérer que la forme des différentes parties électromagnétiques en jeu n’est pas cylindrique, mais s’écarte de cette forme par exemple en présentant une section de forme hexagonale, voire pentagonale, le long de son axe de symétrie par rotation. Another broadening covered by the appended claims consists of considering that the shape of the different electromagnetic parts in play is not cylindrical, but deviates from this shape for example by presenting a section of hexagonal shape, or even pentagonal, along its length. axis of symmetry by rotation.
Par ailleurs, dans l’absolu, le rôle des différentes parties mécaniques décrites ci-dessus peut, au moins dans une large partie, être joué par les différentes parties électromagnétiques elles- mêmes. Notamment, lorsque la forme des différentes parties électromagnétiques présente non pas une symétrie de révolution, mais une symétrie de rotation(s), ces différentes parties électromagnétiques peuvent contribuer à leur auto-centrage, voire au réglage de l’indice horaire entre les différents systèmes électriques polyphasés qu’ils interconnectent. Furthermore, in absolute terms, the role of the different mechanical parts described above can, at least to a large extent, be played by the different electromagnetic parts themselves. In particular, when the shape of the different electromagnetic parts presents not a symmetry of revolution, but a symmetry of rotation(s), these different electromagnetic parts can contribute to their self-centering, or even to the adjustment of the time index between the different systems polyphase electrics that they interconnect.

Claims

Revendications Claims
1 . Interconnecteur (1) par induction électromagnétique de systèmes électriques polyphasés (2, 3) entre eux, l’interconnecteur comprenant au moins un connecteur mâle (11) et un connecteur femelle (12) : 1. Interconnector (1) by electromagnetic induction of polyphase electrical systems (2, 3) between them, the interconnector comprising at least one male connector (11) and one female connector (12):
• chaque connecteur (11 , 12) comprenant une partie électromagnétique (111 , 121) comprenant un noyau magnétique et un bobinage enroulé autour du noyau, chaque bobinage étant destiné à être relié par contact électrique (114, 124) à un desdits systèmes électriques polyphasés (2, 3), et au moins le bobinage de chaque partie électromagnétique (11 1 , 121) étant électriquement isolé de son environnement,• each connector (11, 12) comprising an electromagnetic part (111, 121) comprising a magnetic core and a winding wound around the core, each winding being intended to be connected by electrical contact (114, 124) to one of said polyphase electrical systems (2, 3), and at least the winding of each electromagnetic part (11 1, 121) being electrically isolated from its environment,
• la partie électromagnétique (111) de chaque connecteur mâle (11) étant de forme et/ou de dimensions adaptées à la forme et/ou aux dimensions de la partie électromagnétique (121) de chaque connecteur femelle (12), pour permettre à chaque connecteur mâle de coopérer mécaniquement avec chaque connecteur femelle par une liaison pivot glissant, de sorte que l’interconnecteur (1) opère, pour chaque connexion entre un connecteur mâle (11) et un connecteur femelle (12) stationnaires entre eux, un transfert de puissance électrique entre un premier système électrique polyphasé (2) et un deuxième système électrique polyphasé (3), par induction d’un champ magnétique tournant entre les parties électromagnétiques (111 , 121) du connecteur mâle (11) et du connecteur femelle (12) de la connexion considérée. • the electromagnetic part (111) of each male connector (11) being of shape and/or dimensions adapted to the shape and/or dimensions of the electromagnetic part (121) of each female connector (12), to allow each male connector to cooperate mechanically with each female connector by a sliding pivot connection, so that the interconnector (1) operates, for each connection between a male connector (11) and a female connector (12) stationary between them, a transfer of electrical power between a first polyphase electrical system (2) and a second polyphase electrical system (3), by induction of a rotating magnetic field between the electromagnetic parts (111, 121) of the male connector (11) and the female connector (12 ) of the connection considered.
2. Interconnecteur (1) selon la revendication précédente, dans lequel ladite liaison pivot- glissant présente un axe suivant lequel les connecteurs mâle et femelle sont destinés à être alternativement connectés et déconnectés entre eux. 2. Interconnector (1) according to the preceding claim, wherein said pivot-sliding connection has an axis along which the male and female connectors are intended to be alternately connected and disconnected between them.
3. Interconnecteur (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel au moins l’un parmi les connecteurs mâle et femelle (11 , 12) comprend au moins un dispositif de réglage (10) de sa position angulaire relativement à un autre, voire à chaque autre, parmi les connecteurs mâle et femelle (11 , 12), ledit dispositif de réglage (10) étant configuré pour régler un indice horaire entre lesdits systèmes électriques polyphasés (2, 3) connectés entre eux par l’interconnecteur (1), par rotation d’au moins l’un parmi les connecteurs mâle et femelle (11 , 12) relativement à un autre, voire à chaque autre, parmi les connecteurs mâle et femelle (11 , 12). 3. Interconnector (1) according to any one of the preceding claims, wherein at least one of the male and female connectors (11, 12) comprises at least one device (10) for adjusting its angular position relative to a other, or even each other, among the male and female connectors (11, 12), said adjustment device (10) being configured to adjust a time index between said polyphase electrical systems (2, 3) connected together by the interconnector (1), by rotation of at least one of the male and female connectors (11, 12) relative to another, or even to each other, of the male and female connectors (11, 12).
4. Interconnecteur (1) selon la revendication 3, dans lequel le dispositif de réglage (10) comprend : 4. Interconnector (1) according to claim 3, in which the adjustment device (10) comprises:
• un axe d’entraînement (10a) solidaire, au moins en rotation, du connecteur mâle (11) et s’étendant au-delà de la partie électromagnétique (11 1) du connecteur mâle (11), et • a drive axis (10a) secured, at least in rotation, to the male connector (11) and extending beyond the electromagnetic part (11 1) of the male connector (11), and
• un actionneur (10b) configuré pour faire tourner, de façon contrôlée, l’axe d’entraînement (10a) autour de son axe, au moins lorsque le connecteur mâle (11) est en position de connexion avec au moins un connecteur femelle (12), de préférence sans faire varier la position angulaire dudit au moins un connecteur femelle (12). • an actuator (10b) configured to rotate, in a controlled manner, the drive shaft (10a) around its axis, at least when the male connector (11) is in the connection position with at least one female connector (12), preferably without varying the angular position of said at least one female connector (12).
5. Interconnecteur (1) selon l’une quelconque des deux revendications précédentes, dans lequel le dispositif de réglage (10) est supporté par au moins un connecteur femelle (12) et comprend, pour chaque connecteur femelle (12), un module de réglage (10c) de la position angulaire du connecteur femelle (12) relativement à la position angulaire des autres connecteurs femelle, au moins lorsque lesdits connecteurs femelle sont en position de connexion. 5. Interconnector (1) according to any one of the two preceding claims, in which the adjustment device (10) is supported by at least one female connector (12) and comprises, for each female connector (12), a module of adjustment (10c) of the angular position of the female connector (12) relative to the angular position of the other female connectors, at least when said female connectors are in the connection position.
6. Interconnecteur (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la partie électromagnétique (111) d’un connecteur mâle (11) est de forme et de dimensions adaptées pour que plusieurs connecteurs femelle (12) soient destinés à être alternativement connectés et déconnectés relativement au connecteur mâle (11) par une même liaison pivot glissant entre chaque connecteur femelle (12) et le connecteur mâle (11). 6. Interconnector (1) according to any one of the preceding claims, in which the electromagnetic part (111) of a male connector (11) is of shape and dimensions adapted so that several female connectors (12) are intended to be alternately connected and disconnected relative to the male connector (11) by the same pivot connection sliding between each female connector (12) and the male connector (11).
7. Interconnecteur (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel au moins un connecteur parmi les connecteurs mâle et femelle (11 , 12) comprend en outre au moins une partie mécanique (112, 113, 122) configurée pour coopérer mécaniquement avec au moins un autre connecteur, ou avec au moins une partie mécanique d’un autre connecteur, de sorte à contrôler la position des connecteurs entre eux, au moins lorsque ceux-ci sont en position de connexion, et/ou à guider un mouvement de connexion ou de déconnexion des connecteurs entre eux, et dans lequel ledit au moins un connecteur (11 , 12) comprenant une partie mécanique (112, 113, 122) comprend un connecteur femelle (12). 7. Interconnector (1) according to any one of the preceding claims, in which at least one connector among the male and female connectors (11, 12) further comprises at least one mechanical part (112, 113, 122) configured to cooperate mechanically with at least one other connector, or with at least one mechanical part of another connector, so as to control the position of the connectors between them, at least when they are in the connection position, and/or to guide a movement of connecting or disconnecting the connectors from each other, and in which said at least one connector (11, 12) comprising a mechanical part (112, 113, 122) comprises a female connector (12).
8. Interconnecteur (1) selon la revendication précédente, dans lequel la partie mécanique (122) du connecteur femelle (12), ou de chaque connecteur femelle (12), s’étend depuis un pourtour extérieur ou intérieur de sa partie électromagnétique (121) et présente une forme s’étendant depuis la partie électromagnétique (121) du connecteur femelle (12) en formant au moins un angle non plat avec celle-ci. 8. Interconnector (1) according to the preceding claim, in which the mechanical part (122) of the female connector (12), or of each female connector (12), extends from an exterior or interior periphery of its electromagnetic part (121). ) and has a shape extending from the electromagnetic part (121) of the female connector (12) forming at least one non-flat angle therewith.
9. Interconnecteur (1) selon l’une quelconque des deux revendications précédentes, dans lequel chaque connecteur femelle (12) parmi une pluralité de connecteurs femelle présente une partie mécanique (122) identique en forme et/ou en dimensions à la partie mécanique des autres connecteurs femelles de la pluralité, de sorte que les parties mécaniques des connecteurs femelle de la pluralité coopèrent mécaniquement entre eux pour contrôler leur disposition relative, et en particulier pour assurer leur centrage les uns par rapport aux autres le long de l’axe de la liaison pivot glissant, au moins lorsque ceux- ci sont en position de connexion. 9. Interconnector (1) according to any one of the two preceding claims, in which each female connector (12) among a plurality of female connectors has a mechanical part (122) identical in shape and/or dimensions to the mechanical part of the other female connectors of the plurality, so that the mechanical parts of the female connectors of the plurality cooperate mechanically with each other to control their relative arrangement, and in particular to ensure their centering relative to each other along the axis of the sliding pivot connection, at least when these are in the connection position.
10. Procédé de connexion d’un interconnecteur (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, comprenant : • l’amenée de l’un parmi un connecteur mâle (11) et un connecteur femelle (12), en vis-à-vis de l’autre parmi un connecteur mâle (11) et un connecteur femelle (12), de sorte qu’un mouvement de translation subséquent de l’un par rapport à l’autre puisse suivre un axe suivant lequel les connecteurs mâle et femelle sont destinés à être alternativement connectés et déconnectés entre eux, puis 10. Method of connecting an interconnector (1) according to any one of claims 1 to 9, comprising: • bringing one of a male connector (11) and a female connector (12), opposite the other of a male connector (11) and a female connector (12), so as to that a subsequent translation movement of one relative to the other can follow an axis along which the male and female connectors are intended to be alternately connected and disconnected between them, then
• ledit mouvement de translation de l’un par rapport à l’autre selon ledit axe, jusqu’à atteindre une position de connexion dans laquelle les connecteurs mâle et femelle coopèrent mécaniquement entre eux par une liaison pivot glissant. • said translation movement of one relative to the other along said axis, until reaching a connection position in which the male and female connectors cooperate mechanically with each other by a sliding pivot connection.
11. Procédé selon la revendication 10, comprenant en outre, au moins avant le mouvement de translation de l’un parmi au moins un connecteur mâle (11) et un connecteur femelle (12) par rapport à l’autre parmi au moins un connecteur mâle (11) et un connecteur femelle (12), une étape d’interruption de la circulation de courant électrique dans au moins l’un parmi un bobinage du connecteur mâle (11) et un bobinage du connecteur femelle (12). 11. Method according to claim 10, further comprising, at least before the translational movement of one of at least one male connector (11) and one female connector (12) relative to the other of at least one connector male (11) and a female connector (12), a step of interrupting the circulation of electric current in at least one of a winding of the male connector (11) and a winding of the female connector (12).
12. Procédé selon l’une quelconque des revendications 10 et 11 , dans lequel l’axe de la liaison pivot glissant est sensiblement parallèle à une direction définie par le champ de pesanteur ambiant. 12. Method according to any one of claims 10 and 11, in which the axis of the sliding pivot connection is substantially parallel to a direction defined by the ambient gravity field.
13. Utilisation d’au moins un interconnecteur (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, dans un parc éolien offshore (5) comprenant une pluralité d’éoliennes (51) reliées chacune à un système électrique polyphasé secondaire (3) relié à son tour par contact électrique (124) à un bobinage de l’un parmi un connecteur mâle (11) et un connecteur femelle (12) pour permettre alternativement, par manipulation dudit au moins un interconnecteur (1), la connexion et la déconnexion de chaque système électrique polyphasé secondaire (3) à un système électrique polyphasé primaire (2) relié par contact électrique (114) à un bobinage d’un autre parmi le connecteur mâle (11) et le connecteur femelle (12). 13. Use of at least one interconnector (1) according to any one of claims 1 to 9, in an offshore wind farm (5) comprising a plurality of wind turbines (51) each connected to a secondary polyphase electrical system (3 ) connected in turn by electrical contact (124) to a winding of one of a male connector (11) and a female connector (12) to allow alternatively, by manipulation of said at least one interconnector (1), the connection and disconnecting each secondary polyphase electrical system (3) from a primary polyphase electrical system (2) connected by electrical contact (114) to a winding of another among the male connector (11) and the female connector (12).
14. Utilisation d’au moins un interconnecteur (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, dans une éolienne offshore (51) comprenant un premier système électrique polyphasé secondaire (3a) et un deuxième système électrique polyphasé secondaire (3b) reliés chacun par contact électrique (114, 124) à un bobinage de l’un respectif parmi un connecteur mâle (11) et un connecteur femelle (12), pour interconnecter les premier et deuxième systèmes électriques polyphasés secondaires entre eux, avec un degré de liberté, de l’un parmi le connecteur mâle (11) et le connecteur femelle (12) relativement à l’autre, ledit degré de liberté comprenant au moins un degré de liberté en rotation autour d’un axe d’une liaison pivot glissant par laquelle les connecteurs mâle et femelle sont configurés pour coopérer mécaniquement entre eux. 14. Use of at least one interconnector (1) according to any one of claims 1 to 9, in an offshore wind turbine (51) comprising a first secondary polyphase electrical system (3a) and a second secondary polyphase electrical system (3b) each connected by electrical contact (114, 124) to a winding of a respective one of a male connector (11) and a female connector (12), for interconnecting the first and second secondary polyphase electrical systems with each other, with a degree of freedom, of one of the male connector (11) and the female connector (12) relative to the other, said degree of freedom comprising at least one degree of freedom in rotation around an axis of a sliding pivot connection by which the male and female connectors are configured to cooperate mechanically with each other.
15. Utilisation d’au moins un interconnecteur selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, dans une infrastructure de recharge (6) de véhicules électriques et/ou hybrides électriques (61) comprenant une pluralité de systèmes électriques polyphasés secondaires (3) reliés chacun par contact électrique (124) à un bobinage de l’un parmi un connecteur mâle (11) et un connecteur femelle (12) pour permettre alternativement, par manipulation dudit au moins un interconnecteur (1), la connexion et la déconnexion de chaque système électrique polyphasé secondaire (3) à un système électrique polyphasé primaire (2) relié par contact électrique (114) à un bobinage d’un autre parmi le connecteur mâle (11) et le connecteur femelle (12). 15. Use of at least one interconnector according to any one of claims 1 to 9, in a charging infrastructure (6) for electric and/or hybrid electric vehicles (61) comprising a plurality of polyphase electrical systems secondary (3) each connected by electrical contact (124) to a winding of one of a male connector (11) and a female connector (12) to allow alternatively, by manipulation of said at least one interconnector (1), the connection and disconnecting each secondary polyphase electrical system (3) from a primary polyphase electrical system (2) connected by electrical contact (114) to a winding of another of the male connector (11) and the female connector (12).
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