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EP3707805A1 - Machine électromagnétique à flux axial à circuit de refroidissement commun à la machine et à ses moyens électroniques de commande et de puissance - Google Patents

Machine électromagnétique à flux axial à circuit de refroidissement commun à la machine et à ses moyens électroniques de commande et de puissance

Info

Publication number
EP3707805A1
EP3707805A1 EP18804384.8A EP18804384A EP3707805A1 EP 3707805 A1 EP3707805 A1 EP 3707805A1 EP 18804384 A EP18804384 A EP 18804384A EP 3707805 A1 EP3707805 A1 EP 3707805A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
motor
cooling
ring
rotor
electronic control
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
EP18804384.8A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Bruno CARSALADE
Romain RAVAUD
Vasile MIHAILA
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Whylot SAS
Original Assignee
Whylot SAS
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 Whylot SAS filed Critical Whylot SAS
Publication of EP3707805A1 publication Critical patent/EP3707805A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/30—Structural association with control circuits or drive circuits
    • H02K11/33—Drive circuits, e.g. power electronics
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K16/00—Machines with more than one rotor or stator
    • H02K16/04—Machines with one rotor and two stators
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/20—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with channels or ducts for flow of cooling medium
    • H02K5/203—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with channels or ducts for flow of cooling medium specially adapted for liquids, e.g. cooling jackets
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00—Arrangements for cooling or ventilating
    • H02K9/22—Arrangements for cooling or ventilating by solid heat conducting material embedded in, or arranged in contact with, the stator or rotor, e.g. heat bridges
    • H02K9/227—Heat sinks
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K16/00—Machines with more than one rotor or stator
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2211/00—Specific aspects not provided for in the other groups of this subclass relating to measuring or protective devices or electric components
    • H02K2211/03—Machines characterised by circuit boards, e.g. pcb

Definitions

  • the present invention relates to an electromagnetic motor or generatrix with an axial flow with a cooling circuit common to the engine and to its electronic control and power means.
  • Such an engine can be used, for example, as an electromagnetic motor in a fully electric motor vehicle
  • the motor or the electromagnetic generator may comprise at least one rotor flanked by two stators, these elements being superimposed relative to each other by being separated by at least one gap on the same shaft.
  • the engine or generator is also associated with electronic control and power means that give off heat and must also be frequently cooled or ventilated. This implies the
  • the document US2014232217A1 considered as illustrating the closest state of the art, describes an electromagnetic motor or generator which is however not in axial flux with at least one rotor and at least one stator housed in a housing having internally a circuit cooling fluid and wrapping the motor leaving only an end portion of a rotor drive shaft protruding.
  • the motor or the electromagnetic generator has electronic means of control and power.
  • the cooling circuit has a common element cooling said first rotor and stator and electronic control and power means.
  • a cooling system of a radial flow motor as described in this document can not be transposed to an axial flow motor without specific adaptation. These two types of engine have different technical characteristics and undergo a heating which is not the same and which is not treated in a similar way.
  • the problem underlying the present invention is to design a set of an axial flow electromagnetic motor or generator with associated electronic control and power means which can guarantee a protection against heating of the assembly due in particular one or rotors rotating at very high speeds and Joule losses in the stator or stators while having a small footprint.
  • the present invention relates to an electromagnetic motor or generator with at least one rotor and at least one stator housed in a housing, the housing having internally a cooling fluid circuit and enveloping the engine, leaving only an end portion of a rotor drive shaft, the motor or the electromagnetic generator having electronic control and power means, the cooling circuit having a common element for cooling, on the one hand, said minus one rotor and a stator, and secondly, electronic means of control and power, characterized in that the motor or the electromagnetic generator is axial flow and that the common element is in the form of a crown of cooling closing a fluid inlet ring containing the cooling circuit in its interior by having a wafer carrying at least one inlet and an outlet for the cooling fluid, the cooling ring forming a rear portion of the housing.
  • the technical effect is to combine the cooling means of the engine or the generator with the cooling means of the electronic control and power means, which represents an economy of means, a reduction in cost and a smaller footprint for the motor and means assembly e.
  • this ring with inlet and outlet for the cooling fluid which forms the main part of the cooling circuit with the circuit forming coils advantageously wound spirally or concentrically in its interior.
  • a cover axially extends the housing enclosing and protecting the electronic means of control and power of the engine, the housing and the cover forming a closed assembly including in its interior said at least one rotor and a stator and the electronic control means and power.
  • the cover is adjacent to the housing, secured to the housing and contains the electronic means of control and power.
  • the motor assembly or generator and electronic means of control and power is thus more compact while protecting their associated elements.
  • the cover is fixed by removable fastening means on the cooling ring forming the rear portion of the housing.
  • the cover covers at least partially or is adjacent to the cooling ring in the mounted position of the cover on the housing, the cover being pierced with peripheral bores regularly distributed around a circumference of the cover for the passage of means for securing the cover.
  • the electronic control and power means are in the form of a printed circuit board.
  • the cooling ring of the cooling fluid circuit has a face facing said at least one rotor and a stator of the motor and an opposite face bearing against the electronic means of control and power.
  • the printed circuit board is in the form of a disc bearing against the opposite face of the cooling plate, the printed circuit board having a surface that is similar to or less than 10% less than the cooling ring. Since the surfaces of the cooling plate and the printed circuit board are substantially equivalent, the cooling of the printed circuit board by the cooling plate is optimal.
  • a front portion of the housing has a front ring, the front ring and the fluid inlet ring having the same diameter and surrounding each other a cylindrical portion of diameter less than the diameter of the front and fluid inlet rings, the front and fluid inlet rings being secured to each other by being spaced apart by threaded rods extending in length between the front and fluid inlet rings and arranged regularly spaced close to the periphery of the front and inlet crowns fluid, a portion of each longitudinal end of each threaded rod passing through a respective ring.
  • the front ring, the cylindrical portion, the fluid inlet ring and the cooling ring externally delimit the motor housing.
  • the front ring incorporates a portion of a cooling fluid auxiliary circuit.
  • This auxiliary circuit may be independent or connected to the cooling circuit common to the electronic means and to the motor or the generator.
  • the front ring has a median recess for the passage of the drive shaft of the rotor.
  • the motor or the electromagnetic generator comprises at least one rotor associated with two stators.
  • FIG. 1 is a schematic representation of a perspective view of an engine casing comprising a cover housing the electronic control and power means for an axial flow electromagnetic machine according to an embodiment of the present invention, a cooling circuit being integrated in the housing being common for the mechanical and electrical elements of the engine and the electronic means of control and power,
  • FIG. 2 is a diagrammatic representation of an exploded view of an axial flow electromagnetic machine according to the embodiment of the present invention shown in FIG.
  • cooling circuit qualifies the cooling circuit itself but also its coating, for example, a fluid inlet ring as the main portion of the cooling circuit and a cooling plate.
  • the present invention relates to an M motor or an axial flow electromagnetic generator with at least one rotor and at least one stator housed in a housing 1.
  • the casing 1 internally has a cooling fluid circuit and envelops the motor M leaving only an end portion of a drive shaft of the rotor protruding.
  • the motor M or the electromagnetic generator furthermore has electronic means of control and power 4.
  • the cooling circuit has a common element 3 for cooling, on the one hand, said at least one rotor and a stator and, on the other hand, electronic control and power means 4.
  • the cooling circuit is internal to the casing 1.
  • the common element 3 ensuring the cooling of said at least one rotor and a stator and electronic control and power means 4 may be in the form of a cooling plate, preferably a disk cooling.
  • a cover 10 can axially extend the casing 1 by surrounding and protecting the control and power electronic means 4 of the motor M.
  • the casing 1 and the cover 10 then form a closed assembly grouping in its interior said at least one rotor and a stator and the electronic control and power means 4 separated by the common cooling element 3.
  • the electronic control and power means 4 may be in the form of a printed circuit board 4, advantageously forming a disk.
  • the cooling fluid circuit may comprise a cooling plate 3 forming the common cooling element.
  • the cooling plate 3 may have a face facing said at least one rotor and a stator of the motor M and an opposite face bearing against the electronic control and power means 4.
  • the cooling fluid circuit may comprise a main portion 2, advantageously in the form of a so-called fluid inlet ring, housing coils, the fluid inlet ring 2 being closed by the cooling plate 3.
  • cooling plate 3 can be secured by threaded rods 5 with the main portion 2, preferably in the form of a fluid inlet ring.
  • Brackets 7 or L-shaped pieces with two branches perpendicular to each other may be secured at one end of a branch to the cover 10 and at the other end to the cooling plate 3 on the face turned towards the electronic means of control and power 4 at the periphery of this face of the cooling plate 3.
  • the securing can be carried out by holding screws or bolts referenced 8 when associated with the cooling plate 3 and referenced 6 when associated with the cover 10, in which case the bolts 6 can be associated with nuts 9 located outside the hood 10.
  • a reference 7 is assigned to a single bracket, a single bolt associated with the cooling plate 3 is referenced 8, just as a single bolt and a single nut associated with the cover 10 are referenced respectively 6 and 9, but what is stated for a referenced element applies to all similar elements shown in the figures.
  • the printed circuit board 4 may be in the form of a disc bearing face-to-face with the opposite face of the cooling plate 3, so that the face of the cooling plate 3 is turned towards the inside of the cover 10. Without that this is limiting, the printed circuit board 4 may have a surface similar or less than 10% less than the cooling plate 3 so that the cooling surface is important.
  • the cooling plate 3 may be in the form of a cooling ring closing a fluid inlet ring 2 as the main portion of the cooling circuit.
  • the fluid inlet ring 2 may contain the cooling circuit itself inside by having a wafer carrying at least one inlet 2a and an outlet 2b for the cooling fluid, which is advantageously a liquid, preferably based on 'water.
  • the cooling ring 3 can form a rear part of the casing 1 on which the cover 10 is fixed by removable fastening means 6 to 9, in the form of the brackets 7 with screws holding or bolts referenced 8 when associated with the cooling ring 3 and referenced 6 when associated with the cover 10 with in this case nuts 9.
  • the cover 10 can cover the cooling ring 3 in the mounted position of the cap 10 on the casing 1.
  • the cover 10 may be pierced with peripheral bores regularly distributed around a circumference of the cover 10 for the passage of fastening means 6 of the cover 10 with a free end of a branch of a respective bracket 7.
  • One free end of the other branch of each bracket 7 may have a securing means 8 with the cooling ring 3, the securing means being in the form of screws or holding bolts.
  • a front portion of the casing 1 may have a front ring 12.
  • the front ring 12 and the fluid inlet ring 2 may have the same diameter and surround between them a cylindrical portion 1 1 of diameter smaller than the diameter of the front crowns and fluid inlet 2.
  • the front crowns 12 and fluid inlet 2 may be secured to each other by being spaced apart by threaded rods extending in length between the front rings 12 and fluid inlet 2 and arranged regularly spaced close to the periphery crowns before 12 and fluid inlet 2.
  • each longitudinal end of each threaded rod can pass through a front ring 12 and respective fluid inlet 2, these threaded rods not being shown in the figures.
  • the front ring 12 may incorporate a portion of an auxiliary coolant circuit.
  • This auxiliary circuit may or may not be connected to the cooling fluid circuit towards the end of the casing 1 adjacent to the cover 10 passing through the fluid inlet ring 2.
  • the front ring 12 may have a median recess for the passage of the drive shaft of the rotor.
  • the motor M or the electromagnetic generator may comprise at least one rotor associated with two stators.
  • the cooling fluid of the internal cooling circuit to the casing 1 can be cooled in a radiator arranged at a distance from the motor M or the electromagnetic machine.
  • this radiator can be a high temperature or low temperature radiator present at the front of the motor vehicle.
  • the radiator can be used to cool the cooling fluid of other elements of the electric propulsion such as a heat exchanger associated with a traction battery or other electronic elements external to the motor M such as an inverter. It can also be used for cooling a heat transfer fluid passing through a heat engine when it is present.

Landscapes

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Abstract

La présente invention concerne un moteur (M) ou génératrice électromagnétique à flux axial avec au moins un rotor et au moins un stator logé dans un carter (1 ), le carter (1 ) présentant en interne un circuit de fluide de refroidissement et enveloppant le moteur (M) en ne laissant dépasser qu'une portion d'extrémité d'un axe d'entraînement du rotor, le moteur (M) ou la génératrice électromagnétique présentant des moyens électroniques de commande et de puissance (4). Le circuit de refroidissement présente un élément commun assurant le refroidissement, d'une part, desdits au moins un rotor et un stator et, d'autre part, des moyens électroniques de commande et de puissance (4).

Description

MACHINE ÉLECTROMAGNÉTIQUE À FLUX AXIAL À CIRCUIT DE REFROIDISSEMENT COMMUN À LA MACHINE ET À SES MOYENS ÉLECTRONIQUES DE COMMANDE ET DE PUISSANCE
5
La présente invention concerne un moteur ou une génératrice électromagnétique à flux axial à circuit de refroidissement commun au moteur et à ses moyens électroniques de commande et de puissance.
La présente invention trouve une application avantageuse mais non
10 limitative pour un moteur électromagnétique à flux axial délivrant une forte
puissance avec une vitesse de rotation du rotor élevée, ce qui est facilité par les caractéristiques spécifiques du moteur ou de la génératrice selon la présente invention. Un tel moteur peut être utilisé, par exemple, comme moteur électromagnétique dans un véhicule automobile totalement électrique
15 ou hybride.
Avantageusement mais non limitativement, le moteur ou la génératrice électromagnétique peut comprendre au moins un rotor encadré par deux stators, ces éléments pouvant se superposer les uns par rapport aux autres en étant séparés par au moins un entrefer sur un même arbre.
20 Dans des applications à haute vitesse, il est nécessaire d'avoir une très
bonne tenue mécanique de la partie tournante, c'est-à-dire le rotor, afin d'améliorer la fiabilité du système. Il est aussi nécessaire de refroidir les éléments du moteur, notamment son ou ses rotors et son ou ses stators.
Il est connu de refroidir un moteur par un circuit de refroidissement
25 permettant la circulation d'un fluide caloporteur, fréquemment à base d'eau à
l'intérieur du moteur.
Le moteur ou la génératrice est aussi associé à des moyens électroniques de commande et de puissance qui dégagent de la chaleur et doivent aussi être fréquemment refroidis ou ventilés. Ceci implique la
30 présence d'une ventilation ou d'un circuit de refroidissement spécifique pour
ces moyens électroniques de commande et de puissance, ce qui augmente l'encombrement du moteur.
Ces moyens électroniques de commande et de puissance peuvent aussi être placés à distance du moteur et de la génératrice, ce qui nécessite
35 un câblage et complexifie l'ensemble. Quand ces moyens électroniques de commande et de puissance sont placés à proximité du moteur ou de la génératrice, ils subissent un échauffement dû au moteur et nécessitent un système de refroidissement encore plus performant, ce qui augmente le prix de l'ensemble moteur et moyens électroniques de commande et de puissance associés.
Le document US2014232217A1 , considéré comme illustrant l'état de la technique le plus proche décrit un moteur ou génératrice électromagnétique qui n'est cependant pas à flux axial avec au moins un rotor et au moins un stator logé dans un carter présentant en interne un circuit de fluide de refroidissement et enveloppant le moteur en ne laissant dépasser qu'une portion d'extrémité d'un axe d'entraînement du rotor. Le moteur ou la génératrice électromagnétique présente des moyens électroniques de commande et de puissance. Le circuit de refroidissement présente un élément commun assurant le refroidissement, d'une part, desdits au moins un rotor et un stator et, d'autre part, des moyens électroniques de commande et de puissance.
Un système de refroidissement d'un moteur à flux radial comme décrit dans ce document ne peut pas être transposé à un moteur à flux axial sans adaptation spécifique. Ces deux types de moteur ont des caractéristiques techniques différentes et subissent un échauffement qui n'est pas le même et qui ne se traite pas de manière similaire. Le problème à la base de la présente invention est de concevoir un ensemble d'un moteur ou d'une génératrice électromagnétique à flux axial avec des moyens électroniques de commande et de puissance associés qui puisse garantir une protection contre réchauffement de l'ensemble dû notamment à un ou des rotors tournant à des vitesses très élevées et aux pertes par effet Joule dans le ou les stators tout en présentant un encombrement réduit.
A cet effet, la présente invention concerne un moteur ou une génératrice électromagnétique avec au moins un rotor et au moins un stator logé dans un carter, le carter présentant en interne un circuit de fluide de refroidissement et enveloppant le moteur en ne laissant dépasser qu'une portion d'extrémité d'un axe d'entraînement du rotor, le moteur ou la génératrice électromagnétique présentant des moyens électroniques de commande et de puissance, le circuit de refroidissement présentant un élément commun assurant le refroidissement, d'une part, desdits au moins un rotor et un stator, et, d'autre part, des moyens électroniques de commande et de puissance, caractérisé en ce que le moteur ou la génératrice électromagnétique est à flux axial et que l'élément commun est sous la forme d'une couronne de refroidissement fermant une couronne d'entrée de fluide contenant le circuit de refroidissement en son intérieur en présentant une tranche portant au moins une entrée et une sortie pour le fluide de refroidissement, la couronne de refroidissement formant une partie arrière du carter.L'effet technique est de combiner les moyens de refroidissement du moteur ou de la génératrice avec les moyens de refroidissement des moyens électroniques de commande et de puissance, ce qui représente une économie de moyens, une diminution de coût et un encombrement moindre pour l'ensemble moteur et moyens électroniques. Les moyens électroniques de commande et de puissance sont proches du moteur et bénéficie de son système de refroidissement par circuit d'un fluide caloporteur.
C'est cette couronne avec entrée et sortie pour le fluide de refroidissement qui forme la partie principale du circuit de refroidissement avec le circuit formant des serpentins avantageusement enroulés en spirale ou concentriques en son intérieur.
Avantageusement, un capot prolonge axialement le carter en entourant et protégeant les moyens électroniques de commande et de puissance du moteur, le carter et le capot formant un ensemble fermé regroupant en son intérieur lesdits au moins un rotor et un stator et les moyens électroniques de commande et de puissance. Le capot est adjacent au carter, solidarisé au carter et contient les moyens électroniques de commande et de puissance. L'ensemble moteur ou génératrice et moyens électroniques de commande et de puissance est ainsi plus compact tout en protégeant bien leurs éléments associés.
Avantageusement, le capot est fixé par des moyens de fixation amovible sur la couronne de refroidissement formant la partie arrière du carter.
Avantageusement, le capot recouvre au moins partiellement ou est adjacent à la couronne de refroidissement en position montée du capot sur le carter, le capot étant percé d'alésages périphériques régulièrement répartis autour d'une circonférence du capot pour le passage de moyens de solidarisation du capot avec une extrémité libre d'une branche d'une équerre respective, une extrémité libre de l'autre branche de chaque équerre présentant un moyen de solidarisation avec la couronne de refroidissement.Avantageusement, les moyens électroniques de commande et de puissance sont sous la forme d'une carte de circuit imprimé.
Avantageusement, la couronne de refroidissement du circuit de fluide de refroidissement présente une face en vis-à-vis desdits au moins un rotor et un stator du moteur et une face opposée en appui contre les moyens électroniques de commande et de puissance.
Avantageusement, la carte de circuit imprimé est sous la forme d'un disque en appui contre la face opposée de la plaque de refroidissement, la carte de circuit imprimé présentant une surface similaire ou inférieure de moins de 10% à la couronne de refroidissement. Comme les surfaces de la plaque de refroidissement et de la carte de circuit imprimé sont sensiblement équivalentes, le refroidissement de la carte de circuit imprimé par la plaque de refroidissement est optimal.
Avantageusement, une partie avant du carter présente une couronne avant, la couronne avant et la couronne d'entrée de fluide présentant un même diamètre et entourant entre elles une portion cylindrique de diamètre inférieur au diamètre des couronnes avant et d'entrée de fluide, les couronnes avant et d'entrée de fluide étant solidarisées entre elles en étant maintenues espacées par des tiges filetées s'étendant en longueur entre les couronnes avant et d'entrée de fluide et disposées régulièrement espacées à proximitéde la périphérie des couronnes avant et d'entrée de fluide, une portion de chaque extrémité longitudinale de chaque tige filetée traversant une couronne respective.
La couronne avant, la portion cylindrique, la couronne d'entrée de fluide et la couronne de refroidissement délimitent extérieurement le carter du moteur.
Avantageusement, la couronne avant intègre une portion d'un circuit auxiliaire de fluide de refroidissement. Ceci permet un refroidissement des deux côtés du moteur ou de la génératrice. Ce circuit auxiliaire peut être indépendant ou relié au circuit de refroidissement commun aux moyens électroniques et au moteur ou à la génératrice.
Avantageusement, la couronne avant présente un évidement médian pour le passage de l'axe d'entraînement du rotor. Avantageusement, le moteur ou la génératrice électromagnétique comprend au moins un rotor associé à deux stators.
D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre et au regard des dessins annexés donnés à titre d'exemples non limitatifs et sur lesquels :
- la figure 1 est une représentation schématique d'une vue en perspective d'un carter de moteur comprenant un capot logeant les moyens électroniques de commande et de puissance pour une machine électromagnétique à flux axial selon une forme de réalisation de la présente invention, un circuit de refroidissement étant intégré dans le carter en étant commun pour les éléments mécaniques et électriques du moteur et les moyens électroniques de commande et de puissance,
- la figure 2 est une représentation schématique d'une vue en éclaté d'une machine électromagnétique à flux axial selon la forme de réalisation de la présente invention montrée à la figure 1 .
Les figures sont données à titre d'exemples et ne sont pas limitatives de l'invention. Elles 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 différentes pièces ne sont pas représentatives de la réalité.
Pour simplification, ce qui est dénommé circuit de refroidissement qualifie le circuit de refroidissement proprement dit mais aussi son enrobage, par exemple, une couronne d'entrée de fluide en tant que portion principale du circuit de refroidissement ainsi qu'une plaque de refroidissement.
En se référant aux figures 1 et 2, la présente invention concerne un moteur M ou une génératrice électromagnétique à flux axial avec au moins un rotor et au moins un stator logé dans un carter 1 .
Le carter 1 présente en interne un circuit de fluide de refroidissement et enveloppe le moteur M en ne laissant dépasser qu'une portion d'extrémité d'un axe d'entraînement du rotor. Le moteur M ou la génératrice électromagnétique présente de plus des moyens électroniques de commande et de puissance 4. Selon l'invention, le circuit de refroidissement présente un élément commun 3 assurant le refroidissement, d'une part, desdits au moins un rotor et un stator et, d'autre part, des moyens électroniques de commande et de puissance 4.
Aux figures sont montrées une entrée 2a et une sortie 2b du fluide de refroidissement dans le carter 1 . Le circuit de refroidissement est interne au carter 1. L'élément commun 3 assurant le refroidissement desdits au moins un rotor et un stator et des moyens électroniques de commande et de puissance 4 peut être sous forme d'une plaque de refroidissement, avantageusement un disque de refroidissement.
Un capot 10 peut prolonger axialement le carter 1 en entourant et protégeant les moyens électroniques de commande et de puissance 4 du moteur M. Le carter 1 et le capot 10 forment alors un ensemble fermé regroupant en son intérieur lesdits au moins un rotor et un stator et les moyens électroniques de commande et de puissance 4 séparés par l'élément commun 3 de refroidissement.
Les moyens électroniques de commande et de puissance 4 peuvent être sous la forme d'une carte de circuit imprimé 4 en formant avantageusement un disque.
Comme précédemment mentionné, le circuit de fluide de refroidissement peut comprendre une plaque de refroidissement 3 formant l'élément commun de refroidissement. La plaque de refroidissement 3 peut présenter une face en vis-à-vis desdits au moins un rotor et un stator du moteur M et une face opposée en appui contre les moyens électroniques de commande et de puissance 4.
Le circuit de fluide de refroidissement peut comprendre une portion principale 2, avantageusement sous la forme d'une couronne dite d'entrée de fluide, logeant des serpentins, la couronne d'entrée de fluide 2 étant fermée par la plaque de refroidissement 3. La plaque de refroidissement 3 peut être solidarisée par des tiges filetées 5 avec la portion principale 2, avantageusement sous la forme d'une couronne d'entrée de fluide.
Des équerres 7 ou pièces en L avec deux branches perpendiculaires l'une à l'autre peuvent être solidarisées à une extrémité d'une branche au capot 10 et à l'autre extrémité à la plaque de refroidissement 3 sur la face tournée vers les moyens électroniques de commande et de puissance 4 à la périphérie de cette face de la plaque de refroidissement 3.
La solidarisation peut être effectuée par des vis de maintien ou boulons référencées 8 quand associées à la plaque de refroidissement 3 et référencées 6 quand associées au capot 10, auquel cas les boulons 6 peuvent être associés à des écrous 9 se trouvant à l'extérieur du capot 10.
Pour simplification, une référence 7 est attribuée à une seule équerre, un seul boulon associé à la plaque de refroidissement 3 est référencé 8, de même qu'un seul boulon et un seul écrou associés au capot 10 sont référencés respectivement 6 et 9, mais ce qui est énoncé pour un élément référencé vaut pour tous les éléments similaires représentés aux figures.
La carte de circuit imprimé 4 peut être sous la forme d'un disque en appui face contre face avec la face opposée de la plaque de refroidissement 3, donc la face de la plaque de refroidissement 3 tournée vers l'intérieur du capot 10. Sans que cela soit limitatif, la carte de circuit imprimé 4 peut présenter une surface similaire ou inférieure de moins de 10% à la plaque de refroidissement 3 afin que la surface de refroidissement soit importante.
La plaque de refroidissement 3 peut être sous la forme d'une couronne de refroidissement fermant une couronne d'entrée de fluide 2 en tant que portion principale du circuit de refroidissement. La couronne d'entrée de fluide 2 peut contenir le circuit de refroidissement proprement dit en son intérieur en présentant une tranche portant au moins une entrée 2a et une sortie 2b pour le fluide de refroidissement, qui est avantageusement un liquide, de préférence à base d'eau.
Comme précédemment mentionné pour la plaque de refroidissement 3, la couronne de refroidissement 3 peut former une partie arrière du carter 1 sur laquelle le capot 10 est fixé par des moyens de solidarisation amovible 6 à 9, sous la forme des équerres 7 avec des vis de maintien ou boulons référencés 8 quand associés à la couronne de refroidissement 3 et référencés 6 quand associés au capot 10 avec dans ce cas des écrous 9.
Le capot 10 peut recouvrir la couronne de refroidissement 3 en position montée du capot 10 sur le carter 1 . Le capot 10 peut être percé d'alésages périphériques régulièrement répartis autour d'une circonférence du capot 10 pour le passage de moyens de solidarisation 6 du capot 10 avec une extrémité libre d'une branche d'une équerre 7 respective. Une extrémité libre de l'autre branche de chaque équerre 7 peut présenter un moyen de solidarisation 8 avec la couronne de refroidissement 3, les moyens de solidarisation étant sous la forme de vis ou de boulons de maintien.
Une partie avant du carter 1 peut présenter une couronne avant 12.
Dans ce cas, la couronne avant 12 et la couronne d'entrée de fluide 2 peuvent présenter un même diamètre et entourer entre elles une portion cylindrique 1 1 de diamètre inférieur au diamètre des couronnes avant et d'entrée de fluide 2.
Les couronnes avant 12 et d'entrée de fluide 2 peuvent être solidarisées entre elles en étant maintenues espacées par des tiges filetées s'étendant en longueur entre les couronnes avant 12 et d'entrée de fluide 2 et disposées régulièrement espacées à proximité de la périphérie des couronnes avant 12 et d'entrée de fluide 2.
Une portion de chaque extrémité longitudinale de chaque tige filetée peut traverser une couronne avant 12 et d'entrée de fluide 2 respective, ces tiges filetées n'étant pas montrées aux figures.
La couronne avant 12 peut intégrer une portion d'un circuit auxiliaire de fluide de refroidissement. Ce circuit auxiliaire peut être ou non raccordé au circuit de fluide de refroidissement vers l'extrémité du carter 1 adjacente au capot 10 passant par la couronne d'entrée de fluide 2.
La couronne avant 12 peut présenter un évidement médian pour le passage de l'axe d'entraînement du rotor.
Dans une forme de réalisation préférentielle de l'invention mais non limitative, le moteur M ou la génératrice électromagnétique peut comprendre au moins un rotor associé à deux stators.
Le fluide de refroidissement du circuit de refroidissement interne au carter 1 peut être refroidi dans un radiateur disposé à distance du moteur M ou de la machine électromagnétique. Pour un véhicule automobile électrique ou hybride, ce radiateur peut être un radiateur haute température ou basse température présent à la façade avant du véhicule automobile.
Le radiateur peut servir à refroidir le fluide de refroidissement d'autres éléments de la propulsion électrique comme un échangeur de chaleur associé à une batterie de traction ou d'autres éléments électroniques extérieurs au moteur M comme un onduleur. Il peut aussi servir au refroidissement d'un fluide caloporteur traversant un moteur thermique quand celui-ci est présent.

Claims

REVENDICATIONS
Moteur (M) ou génératrice électromagnétique avec au moins un rotor et au moins un stator logé dans un carter (1 ), le carter (1 ) présentant en interne un circuit de fluide de refroidissement et enveloppant le moteur (M) en ne laissant dépasser qu'une portion d'extrémité d'un axe d'entraînement du rotor, le moteur (M) ou la génératrice électromagnétique présentant des moyens électroniques de commande et de puissance (4), le circuit de refroidissement présentant un élément commun (3) assurant le refroidissement, d'une part, desdits au moins un rotor et un stator et, d'autre part, des moyens électroniques de commande et de puissance (4), caractérisé en ce que le moteur (M) ou la génératrice électromagnétique est à flux axial et que l'élément commun (3) est sous la forme d'une couronne de refroidissement fermant une couronne d'entrée de fluide (2) contenant le circuit de refroidissement en son intérieur en présentant une tranche portant au moins une entrée (2a) et une sortie (2b) pour le fluide de refroidissement, la couronne de refroidissement (3) formant une partie arrière du carter (1 ).
Moteur (M) selon la revendication 1 , dans lequel un capot (10) prolonge axialement le carter (1 ) en entourant et protégeant les moyens électroniques de commande et de puissance (4) du moteur (M), le carter (1 ) et le capot (10) formant un ensemble fermé regroupant en son intérieur lesdits au moins un rotor et un stator et les moyens électroniques de commande et de puissance (4).
Moteur (M) selon la revendication 2, dans lequel le capot (10) est fixé par des moyens de fixation amovible (6 à 9) sur la couronne de refroidissement (3) formant la partie arrière du carter (1 ).
Moteur (M) selon l'une quelconque des deux revendications précédentes, dans lequel le capot (10) recouvre au moins partiellement ou est adjacent à la couronne de refroidissement (3) en position montée du capot (10) sur le carter (1 ), le capot (10) étant percé d'alésages périphériques régulièrement répartis autour d'une circonférence du capot (10) pour le passage de moyens de solidarisation (6) du capot (10) avec une extrémité libre d'une branche d'une équerre (7) respective, une extrémité libre de l'autre branche de chaque équerre (7) présentant un moyen de solidarisation (8) avec la couronne de refroidissement (3).
Moteur (M) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les moyens électroniques de commande et de puissance (4) sont sous la forme d'une carte de circuit imprimé.
Moteur (M) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la couronne de refroidissement (3) du circuit de fluide de refroidissement présente une face en vis-à-vis desdits au moins un rotor et un stator du moteur (M) et une face opposée en appui contre les moyens électroniques de commande et de puissance (4).
Moteur (M) selon les revendications 5 et 6, dans lequel la carte de circuit imprimé (4) est sous la forme d'un disque en appui contre la face opposée de la couronne de refroidissement (3), la carte de circuit imprimé (4) présentant une surface similaire ou inférieure de moins de 10% à couronne de refroidissement (3).
Moteur (M) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel une partie avant du carter (1 ) présente une couronne avant (12), la couronne avant (12) et la couronne d'entrée de fluide (2) présentant un même diamètre et entourant entre elles une portion cylindrique (1 1 ) de diamètre inférieur au diamètre des couronnes avant (1 1 ) et d'entrée de fluide (2), les couronnes avant (11 ) et d'entrée de fluide (2) étant solidarisées entre elles en étant maintenues espacées par des tiges filetées s'étendant en longueur entre les couronnes avant (1 1 ) et d'entrée de fluide (2) et disposées régulièrement espacées à proximité de la périphérie des couronnes avant (1 1 ) et d'entrée de fluide (2), une portion de chaque extrémité longitudinale de chaque tige filetée traversant une couronne (12) respective.
Moteur (M) selon la revendication précédente, dans lequel la couronne avant (12) intègre une portion d'un circuit auxiliaire de fluide de refroidissement.
10. Moteur (M) selon l'une quelconque des deux revendications précédentes, dans lequel la couronne avant (12) présente un évidement médian pour le passage de l'axe d'entraînement du rotor.
1 1. Moteur (M) selon l'une quelconque des revendications précédentes, lequel comprend au moins un rotor associé à deux stators.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3136126B1 (fr) * 2022-05-31 2024-04-12 Renault Demi-boitier pour un moteur électrique
KR102739939B1 (ko) * 2023-03-24 2024-12-10 명화공업주식회사 모터
DE102023126460A1 (de) * 2023-09-28 2025-04-03 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug und Kraftfahrzeug

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3843967C2 (de) * 1988-12-24 1996-07-18 Teves Gmbh Alfred Elektrischer Kleinmotor, insbesondere für Scheibenwischeranlagen an Kfz
FR2857794B1 (fr) * 2003-07-17 2006-12-08 Jeumont Sa Dispositif de refroidissement d'une machine electrique, en particulier d'une machine electrique synchrone a aimants permanents
JP4082359B2 (ja) * 2004-03-11 2008-04-30 日産自動車株式会社 回転電機の冷却構造
US6831382B1 (en) * 2004-03-17 2004-12-14 Emerson Electric Co. Cover for electric motor
JP4608967B2 (ja) * 2004-06-29 2011-01-12 日産自動車株式会社 ディスク型回転電機のロータ構造およびロータ製造方法
US8169110B2 (en) * 2009-10-09 2012-05-01 GM Global Technology Operations LLC Oil cooled motor/generator for an automotive powertrain
US8872395B2 (en) * 2009-11-04 2014-10-28 Fraen Mechatronics, Llc Rotary single-phase electromagnetic actuator
US9337706B2 (en) * 2011-09-20 2016-05-10 Mitsubishi Electric Corporation Mechanically and electrically integrated module
KR20140058677A (ko) * 2011-09-29 2014-05-14 가부시키가이샤 야스카와덴키 모터 구동 장치 및 차량
EP2761731B1 (fr) * 2011-12-24 2020-09-30 Rotonix China Co., Limited Système de refroidissement de volant électromécanique
JP5859031B2 (ja) * 2012-02-07 2016-02-10 三菱電機株式会社 機電一体モジュール
JP6144434B2 (ja) * 2013-09-10 2017-06-07 プロティアン エレクトリック リミテッドＰｒｏｔｅａｎ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｌｉｍｉｔｅｄ 電気モータ又は発電機
DE102014206356A1 (de) * 2014-04-03 2015-10-08 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verbesserte Sternscheibe für eine elektrische Maschine

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