FR3148880A1

FR3148880A1 - Machine électrique rotative avec caloducs intégrés à l'intérieur

Info

Publication number: FR3148880A1
Application number: FR2304949A
Authority: FR
Inventors: Anand MATHIYALAGAN; Sivasankar MUNI; Sabarirajan RAJENDRAN; Karthikeyan Sridhar; Ruthraapathi KRISHNARAJAN
Original assignee: Valeo eAutomotive Germany GmbH
Current assignee: Valeo eAutomotive Germany GmbH
Priority date: 2023-05-17
Filing date: 2023-05-17
Publication date: 2024-11-22

Abstract

MACHINE ÉLECTRIQUE ROTATIVE AVEC CALODUCS INTÉGRÉS À L'INTÉRIEUR Le présent sujet concerne une machine électrique rotative et plus particulièrement un assemblage de rotor d'une machine électrique rotative avec des caloducs intégrés. Un assemblage de rotor (100), conformément au présent sujet, comprend un noyau de rotor (102) couplé coaxialement à un arbre de rotor (108). Le noyau du rotor (102) comprend une pile de tôles, montée sur l'arbre du rotor (108). Une pluralité de fentes (112) est formée et disposée circonférentiellement dans chaque tôle de la pile de tôles. La pluralité de fentes (112) reçoit une pluralité d'aimants permanents. Chaque tôle comprend en outre au moins un trou (114) formé à l'intérieur. Le noyau du rotor (102) comprend en outre au moins un caloduc (110). Plus particulièrement, une première partie (200) dudit caloduc (110) est disposée à l'intérieur d'au moins un trou (114). L'au moins un caloduc (110) est couplé thermiquement au noyau du rotor (102).

Description

MACHINE ÉLECTRIQUE ROTATIVE AVEC CALODUCS INTÉGRÉS À L'INTÉRIEUR

DOMAINE DE L'INVENTION

Le présent sujet concerne les machines électriques rotatives, et plus particulièrement les machines électriques rotatives intégrant des caloducs.

CONTEXTE

Les machines électriques rotatives sont largement utilisées dans les applications automobiles, notamment en tant que moteur de traction. Les machines électriques rotatives génèrent une quantité considérable de chaleur pendant leur fonctionnement, en particulier lorsqu'elles sont utilisées comme moteur de traction pour les véhicules hybrides ou électriques, où l'on attend une puissance élevée du moteur. Normalement, le rotor d'une machine électrique rotative génère de la chaleur en raison de la perte par courant de Foucault et de la perte par hystérésis qui se produisent dans un noyau de fer, et par conséquent, les composants de ladite machine se détériorent en raison de l'augmentation de la température. Par conséquent, le temps d'entraînement de la machine électrique rotative doit être contrôlé pour éviter l'augmentation de la température. La chaleur est également générée par les pertes à l'intérieur du stator de la machine électrique rotative. De plus, la chaleur générée à l'intérieur de la machine électrique rotative peut entraîner une usure excessive due à la dilatation thermique. Il est donc important que les composants internes de la machine électrique rotative, tels que le rotor, ainsi que les composants externes, tels que le boîtier et le stator, soient refroidis efficacement. Il est souhaitable que le refroidissement de la machine électrique rotative soit réalisé en tenant compte des contraintes de taille et de poids.

Diverses méthodes de refroidissement sont connues pour répondre aux besoins de refroidissement des machines électriques rotatives. De manière connue, les machines électriques rotatives sont refroidies au moyen d'un circuit de refroidissement liquide traversant un stator et/ou un arbre de rotor creux de ladite machine. Il est également possible d'utiliser des caloducs pour répondre aux besoins de refroidissement d'une machine électrique rotative. Par exemple, le brevet américain n° 9,331,552 B2 divulgue un moteur électrique dans lequel un arbre de rotor comprend des ouvertures dans lesquelles une première partie du ou des caloducs est insérée. Dans l'art antérieur susmentionné, la première partie est couplée thermiquement à l'arbre du rotor ; et une deuxième partie du caloduc s'étend hors des ouvertures de l'arbre du rotor et est couplée thermiquement à un échangeur de chaleur. Bien que diverses techniques de refroidissement des machines électriques rotatives aient été divulguées dans l'art antérieur, un système de refroidissement structurellement simple à fabriquer et à assembler, tout en étant efficace et rentable, est nécessaire.

Par conséquent, le problème technique à résoudre dans le cadre du présent sujet est de fournir un système de refroidissement pour une machine électrique rotative qui soit simple dans sa construction et rentable tout en étant efficace sur le plan opérationnel.

Le présent objet vise à résoudre le problème technique susmentionné dans les machines électriques rotatives conventionnelles. Le présent objet trouve une application particulièrement avantageuse dans les machines électriques tournantes telles que les alternateurs, les démarreurs d'alternateurs, ou encore les machines réversibles ou les moteurs électriques. On rappellera qu'une machine réversible est une machine électrique rotative qui peut fonctionner de manière réversible, d'une part comme générateur électrique en fonction d'alternateur, et d'autre part comme moteur électrique, par exemple pour démarrer un moteur thermique d'un véhicule automobile.

Le présent sujet concerne un assemblage de rotor comprenant : un noyau de rotor couplé coaxialement à un arbre de rotor, ledit noyau de rotor comprenant : une pile de tôles, montée sur l'arbre de rotor, dans laquelle une pluralité de fentes est formée et disposée circonférentiellement dans chaque tôle pour recevoir une pluralité d'aimants permanents et dans laquelle au moins un trou est formé dans chaque tôle ; et au moins un caloduc dans lequel une première partie dudit caloduc est disposée à l'intérieur du au moins un trou et couplée thermiquement au noyau de rotor. En conséquence, grâce au couplage thermique entre l'au moins un caloduc et le noyau du rotor, la chaleur générée par le noyau du rotor est transférée efficacement à l'au moins un caloduc, puis à l'extérieur de l'ensemble rotor où elle peut être dissipée dans l'environnement. En outre, le noyau du rotor ne nécessite pas de structures complexes pour y intégrer au moins un caloduc.

Selon un aspect du présent sujet, l'au moins un trou dans chaque stratifié de la pile de stratifiés est disposé concentriquement avec les trous correspondants des stratifiés adjacents. En conséquence, l'au moins un trou traverse la pile de laminations et est en outre aligné pour permettre l'insertion d'au moins un caloduc.

Selon un aspect du présent sujet, la pluralité de fentes dans chaque laminé de la pile de laminés est disposée concentriquement avec les fentes correspondantes des laminés adjacents. En conséquence, la pluralité de fentes s'étend à travers la pile de tôles et permet l'insertion d'aimants permanents.

Selon un exemple du présent sujet, un adhésif thermoconducteur est situé entre une surface extérieure de la première partie et une surface intérieure de l'au moins un trou, l'adhésif thermoconducteur étant configuré pour lier ladite surface extérieure à ladite surface intérieure. L'adhésif thermoconducteur possède des propriétés de conductivité thermique favorables et est capable de répondre aux exigences de collage pour assembler deux pièces.

Selon un autre exemple du présent sujet, une brasure thermoconductrice est située entre la surface extérieure de la première partie et la surface intérieure du trou au moins, ladite brasure thermoconductrice étant configurée pour braser ladite surface extérieure à ladite surface intérieure. La brasure thermoconductrice présente des propriétés de conductivité thermique favorables et permet de braser deux pièces.

Selon un autre exemple du présent sujet, une pâte thermoconductrice est placée entre la surface extérieure de la première partie et la surface intérieure du trou au moins. La pâte thermoconductrice possède des propriétés thermoconductrices et ne facilite pas l'adhésion entre deux pièces.

Selon un aspect du présent sujet, l'au moins un caloduc comprend une deuxième partie adjacente à la première partie, la deuxième partie s'étend hors de l'au moins un trou et au-delà d'une extrémité du noyau du rotor.

Selon un autre aspect du présent sujet, la deuxième partie de l'au moins un caloduc est courbée radialement vers l'intérieur en direction de l'arbre du rotor.

Selon un autre aspect du présent sujet, la deuxième partie comprend : une partie axiale et une partie radiale, la partie axiale étant une longueur partielle de la deuxième partie qui s'étend dans une direction identique à celle de la première partie, et la partie radiale étant le reste de la deuxième partie qui est courbée radialement vers l'intérieur en direction de l'arbre du rotor.

Selon un aspect du présent sujet, l'au moins un caloduc comprend une troisième partie adjacente à la deuxième partie et fixée à l'arbre du rotor.

Selon un aspect du présent sujet, la troisième partie est collée, ajustée à la presse, brasée ou soudée dans une perforation correspondante de l'arbre du rotor.

Selon un aspect du présent sujet, la première partie et la troisième partie sont perpendiculaires l'une à l'autre.

Selon un aspect du présent sujet, la première partie et la partie radiale de la seconde partie sont perpendiculaires l'une à l'autre.

Le présent sujet concerne également une machine électrique rotative comprenant : un stator comprenant des enroulements de stator adaptés pour générer un champ magnétique de stator ; un assemblage de rotor, configuré de la manière décrite ci-dessus, disposé coaxialement au stator et configuré pour générer un champ magnétique de rotor qui interagit avec le champ magnétique de stator pour produire un couple ou une puissance. En conséquence, la machine électrique rotative est refroidie au moyen d'au moins un caloduc, ce refroidissement étant assuré par lesdits caloducs sans qu'il soit nécessaire de recourir à des structures complexes.

Les caractéristiques, aspects et avantages de la présente invention seront mieux compris à la lumière de la description suivante et des figures qui l'accompagnent. La description se réfère aux dessins annexés, dans lesquels :

La illustre une vue éclatée d'un assemblage de rotor, configuré conformément au présent sujet ; et

La illustre une vue en coupe transversale de l'assemblage du rotor, configuré conformément au présent sujet ;

La illustre une vue en coupe B-B de l'ensemble rotatif 100 représenté à la , conformément au présent sujet ;

La illustre une vue de dessus en perspective d'une pile de tôles sans aimants permanents insérés à l'intérieur, configurée conformément au présent sujet ;

La illustre une vue assemblée de l'ensemble rotor représenté à la , configuré conformément au présent sujet ; et

La illustre une vue éclatée d'une machine électrique rotative qui comprend l'assemblage du rotor représenté dans les figures susmentionnées, configuré conformément au présent sujet.

Les figures ne sont pas nécessairement à l'échelle et la taille de certaines parties peut être exagérée pour illustrer plus clairement l'exemple présenté. En outre, les dessins fournissent des exemples et/ou des exemples conformes à la description, mais la description n'est pas limitée aux exemples et/ou aux exemples fournis dans les dessins.

DESCRIPTION DÉTAILLÉE

Dans la description qui suit, il est fait référence aux dessins d'accompagnement, qui font partie intégrante de l'invention, et dans lesquels sont illustrées des réalisations spécifiques dans lesquelles l'invention peut être mise en œuvre. Ces réalisations sont décrites avec suffisamment de détails pour permettre à l'homme de l'art de pratiquer l'invention, et il est entendu que les réalisations peuvent être combinées, ou que d'autres réalisations peuvent être utilisées, et que des modifications structurelles et logiques peuvent être apportées sans que l'on s'écarte de la portée de la présente invention. La description détaillée qui suit ne doit donc pas être prise dans un sens limitatif, et la portée de la présente invention est définie par les revendications annexées et leurs équivalents.

Le présent sujet concerne un assemblage de rotor. Plus particulièrement, le présent sujet concerne un assemblage de rotor utilisé dans les applications automobiles. La illustre un assemblage de rotor dans une vue éclatée, configuré conformément au présent sujet. Un assemblage de rotor 100, conformément au présent sujet, comprend un noyau de rotor 102 couplé coaxialement à un arbre de rotor 108. Le noyau de rotor 102 comprend une pile de tôles 104 montée sur l'arbre de rotor 108. Une pluralité de fentes 112 est formée dans chaque tôle de la pile de tôles 104, la pluralité de fentes 112 étant disposée circonférentiellement pour recevoir une pluralité d'aimants permanents 106. En outre, la pile de tôles 102 comprend au moins un trou 114. Le noyau du rotor comprend en outre au moins un caloduc 110. L'au moins un caloduc 110 comprend une première partie disposée à l'intérieur de l'au moins un trou 114. L'au moins un caloduc 112 est couplé thermiquement au noyau du rotor 102.

Selon le présent sujet, le noyau du rotor 102 est rigidement couplé à l'arbre du rotor 108. Chaque tôle de la pile de tôles 104 comprend plusieurs fentes 112, ou fentes 112, et chaque fente 112 reçoit un aimant permanent 106. Par conséquent, pour chaque tôle 104, il y a plusieurs fentes 112 et donc plusieurs aimants permanents 106 sont reçus (ou disposés) dans chaque tôle 104. En fonctionnement, la pluralité d'aimants permanents 106 génère un champ magnétique qui interagit avec un champ magnétique généré par le stator d'une machine électrique rotative. En conséquence, un couple ou une puissance est produit. En outre, la chaleur générée au niveau du noyau du rotor 102 est conduite vers au moins un caloduc 110 en vertu du couplage thermique susmentionné. Plus particulièrement, la chaleur générée au niveau du noyau du rotor 102 est conduite à la première partie de chacun des au moins un caloduc 110 en vertu du couplage thermique. Le couplage thermique susmentionné se réfère plus particulièrement à un couplage thermique, ou contact thermique, entre la première partie et le cœur du rotor 102. En conséquence, les au moins un caloduc 110 sont intégrés dans l'ensemble rotor 100.

Selon un exemple du présent sujet, la pluralité de fentes 112 (ou, fentes 112) dans chaque stratifié de la pile de stratifiés 104 est disposée concentriquement avec les fentes correspondantes des stratifiés adjacents. En conséquence, les aimants permanents 106 peuvent être insérés dans lesdites fentes 112, chaque fente 112 étant attribuée à un aimant permanent 106. Pour permettre l'insertion des aimants permanents 106, les fentes 112 s'étendent à travers la pile de tôles 104 le long d'un axe parallèle à l'axe central 124.

Selon un exemple du présent sujet, chaque trou 114, à partir d'au moins un trou 114, peut comprendre un seul caloduc 110 ou plusieurs caloducs 110. Cependant, qu'un seul caloduc 110 soit disposé dans un seul trou 114 ou que plusieurs caloducs 110 soient disposés dans un seul trou 114, le ou les caloducs 110 sont de préférence fabriqués à partir de cuivre ou d'un alliage de cuivre. Il est toutefois entendu que d'autres matériaux présentant une conductivité thermique élevée peuvent être utilisés (par exemple, le nickel, l'acier inoxydable, l'aluminium, etc.) Dans un exemple, le(s) caloduc(s) 110 utilise(nt) une mèche en poudre métallique frittée, par exemple fabriquée en cuivre (dans l'hypothèse d'un caloduc en cuivre), bien que d'autres types de mèches puissent être utilisés (par exemple, une mèche rainurée, une mèche en treillis, une mèche en treillis métallique, etc. De préférence, le fluide de travail scellé sous vide partiel dans le(s) caloduc(s) est une combinaison de glycol et d'eau, bien que d'autres fluides puissent être utilisés en fonction des températures prévues ainsi que des matériaux utilisés pour le caloduc et la mèche. D'autres fluides de travail exemplaires comprennent le méthanol, l'acétone, l'ammoniac ou une combinaison de ces fluides. Il convient de noter que pour des températures prévues plus élevées, d'autres fluides de travail sont préférables (par exemple, le mercure, le potassium, le sodium, etc.).

Conformément à l'aspect du présent sujet, le noyau de rotor 102 de l'ensemble de rotor 100 est monté coaxialement à l'arbre de rotor 108 de manière rigide. L'ensemble rotor 100 comprend également des embouts 116a, 116b, ou des moyens similaires, utilisés pour assembler mécaniquement et compacter le noyau de rotor 102. Les attaches 120, 122 sont utilisées pour fixer et assembler le noyau de rotor 102. Dans certaines configurations, l'ensemble rotor 100 comprendra en outre une variété de roulements à billes, ainsi que diverses rondelles, joints et bagues de retenue qui ne sont pas représentés sur les figures.

Selon un exemple du présent sujet, le noyau du rotor 102 est pris en sandwich entre les capuchons d'extrémité 116a, 116b. Plus particulièrement, le noyau du rotor 102 est pris en sandwich entre un capuchon avant 116a, du côté de l'extrémité motrice (DE) 126 de l'ensemble rotor 100, et un capuchon arrière 116b, du côté de l'extrémité non motrice (NDE) 128 de l'ensemble rotor 100. De plus, dans les exemples illustrés, l'arbre de rotor 108 est supporté par un roulement à billes 118 du côté de l'extrémité non motrice de l'ensemble rotor 100. L'arbre de rotor 108 s'étend au-delà du côté DE 126 de l'ensemble rotor 100. L'arbre de rotor 108 peut comprendre des clavettes ou des moyens similaires (non représentés) pour localiser et positionner l'assemblage du noyau de rotor 102 autour de son axe central 124, l'axe central 124 étant un axe autour duquel l'arbre de rotor 108 tourne. Alternativement, l'arbre de rotor 108 peut être emboîté à la presse dans le noyau de rotor 102, de préférence à une température élevée pendant l'opération d'emboîtement à la presse. Comme décrit ci-dessus, au moins un caloduc 112 est situé à l'intérieur de la pile de tôles 104 du noyau de rotor 102. L'au moins un caloduc 110, ou le(s) caloduc(s) 110, peut être ajusté(s) (par exemple, ajusté(s) à la presse) dans l'au moins un trou 114 de l'empilement de tôles 104. Alternativement, le(s) caloduc(s) 110 peut(vent) être collé(s), brasé(s), soudé(s) ou maintenu(s) d'une autre manière dans l'au moins un trou 114.

La illustre une vue en coupe de l'ensemble rotor 100, assemblé et configuré conformément au présent sujet. La est une vue en coupe B-B de l'ensemble rotor 100 représenté sur la . La illustre une autre perspective de la , représentant la pile de tôles 104, sans les fixations 120, 122 et les aimants permanents 106 assemblés, configurés conformément au présent sujet. Par souci de concision, la description fournie ici concerne les FIGs. 2A, 2B et 2C en tandem.

Conformément au présent sujet, chacun des au moins un caloduc 110 comprend une première partie 200 thermiquement couplée au noyau du rotor 102. L'au moins un caloduc 110 est disposé dans l'au moins un trou 114 de telle sorte que seule la première partie 200 est thermiquement couplée (ou en contact thermique) avec le noyau du rotor 102. Quelle que soit la technique utilisée pour maintenir le caloduc 110 dans le trou 114, il est important de s'assurer qu'un bon contact thermique est établi entre le caloduc 110 et le rotor 102, plus précisément entre la première partie 200 et le rotor 102. En conséquence, un refroidissement efficace de l'ensemble rotor 100 est assuré. Dans certaines configurations, un contact direct est établi entre une surface extérieure de la première partie 200 et une surface intérieure du trou 114 correspondant à cette première partie 200. Dans d'autres configurations, un adhésif thermoconducteur est utilisé pour lier la surface extérieure de la première partie 200 à la surface intérieure du trou 114. Un tel adhésif thermoconducteur possède des propriétés adhésives et est capable de conduire la chaleur. Dans d'autres configurations encore, un matériau de brasage thermoconducteur est utilisé pour braser la surface extérieure de la première partie 200 à la surface intérieure du trou 114. Un tel matériau de brasage thermoconducteur possède des propriétés qui facilitent le brasage de la surface extérieure de la première partie 200 sur la surface intérieure du trou 114 ; il possède également des propriétés adhésives. Dans d'autres configurations encore, une pâte thermoconductrice est placée entre la surface extérieure de la première partie 200 et la surface intérieure du trou 114. Une telle pâte thermoconductrice possède des propriétés de conduction thermique et est dépourvue de toute propriété adhésive.

Selon un aspect du présent sujet, chaque stratifié de la pile de stratifiés 104 comprend un (des) trou(s) 114 ; et le (les) trou(s) 114 est (sont) disposé(s) de manière à ce que chaque trou 114 soit disposé concentriquement, ou aligné, avec les trous 114 correspondants des stratifiés adjacents. Le(s) trou(s) 114 est (sont) donc aligné(s) pour permettre l'insertion du (des) caloduc(s) 110. Dans cet exemple, la première partie 200 est disposée de manière analogue à une direction dans laquelle l'arbre du rotor 108 s'étend. En référence aux figures, l'arbre de rotor 108 s'étend le long de l'axe central 124. En d'autres termes, la première partie 200 de l'au moins un caloduc 110 est conçue pour s'étendre le long d'un axe 208 parallèle à l'axe central 124. En conséquence, pour permettre l'insertion de l'au moins un caloduc 110, le(s) trou(s) 114 s'étend(ent) à travers la pile de tôles 104 le long de l'axe 208 parallèle à l'axe central 124.

Comme expliqué dans un paragraphe précédent, chaque trou 114 peut comprendre un seul caloduc 110 ou plusieurs caloducs 110. Dans les exemples illustrés, un caloduc 110 est inséré dans un trou 114. L'ensemble rotor 100 selon les exemples illustrés comprend quatre caloducs 110, chacun des quatre caloducs 110 étant inséré dans un trou. Les quatre trous 114 sont formés selon un schéma régulier, autour de l'axe central 124, avec un angle de décalage 206 d'un trou à l'autre. Par conséquent, les quatre caloducs 110 sont également disposés de manière régulière avec le même angle de décalage 206 que celui des quatre trous 114. L'angle de décalage 206 illustré dans les figures est de quatre-vingt-dix degrés.

Selon un exemple du présent sujet, l'au moins un trou 114 est en outre configuré pour permettre l'insertion d'un élément de fixation 120, 122. En conséquence, dans cet exemple, l'au moins un trou 114 peut servir à permettre l'insertion d'au moins un caloduc 110 ou d'un élément de fixation 120. Par conséquent, le(s) trou(s) 114 dans la pile de laminés 104 peuvent être formés d'une manière plus simple. La montre une lamelle avec douze trous 114 disposés circonférentiellement et à proximité immédiate de la circonférence de la lamelle. Les douze trous 114 de chaque feuilletage sont concentriquement alignés avec les trous correspondants du feuilletage adjacent. Les douze trous 114 sont disposés de manière régulière autour de l'axe central 124. Dans les exemples illustrés, quatre des douze trous 114 comprennent le(s) caloduc(s) 110 et les huit autres des douze trous 114 comprennent des fixations 120 insérées à l'intérieur. L'élément de fixation 120 est un boulon inséré dans chacun des huit trous 144 susmentionnés. En outre, un écrou 122 est inséré dans le boulon 120 pour fixer et assembler l'ensemble rotor 100.

Selon un aspect du présent sujet, chacun des au moins un caloduc 110 comprend une deuxième partie 202. La seconde portion 202 est adjacente à la première portion 200. La seconde portion 202 s'étend hors de l'au moins un trou 114 et s'étend au-delà d'une extrémité du noyau du rotor 102. Plus particulièrement, la seconde portion 202 s'étend au-delà du côté DE 126. Dans les exemples illustrés, la deuxième partie 202 de chaque caloduc 110 est courbée radialement vers l'intérieur et dirigée vers l'arbre de rotor 108. On peut également dire que la deuxième partie 202 est pliée de manière à être dirigée radialement vers l'intérieur en direction de l'axe central 124. Il peut être établi que la seconde portion 202 est structurée de manière à ce qu'une longueur partielle de la seconde portion 202 s'étende dans la même direction, ou dans l'axe 208 parallèle à l'axe central 124, que celle de la première portion 200 ; et le reste de la seconde portion 202 est plié pour s'étendre dans une direction vers l'axe central 124. Par souci de simplicité, la longueur partielle de la deuxième partie 202 qui s'étend dans la même direction que la première partie 200 est appelée ici "partie axiale" ; et le reste de la deuxième partie 202 qui est dirigée radialement vers l'intérieur de l'arbre de rotor 108 est appelé ici "partie radiale".

Selon un exemple du présent sujet, la première portion 200 et la partie radiale de la seconde portion 202 sont perpendiculaires l'une à l'autre. La première partie 200 du (des) caloduc(s) 110 est agencée pour s'étendre le long de l'axe 208 parallèle à l'axe central 124. La partie axiale de la deuxième partie 202 est adjacente à la première partie 200 et s'étend au-delà du côté DE 126 de l'ensemble rotor 100. La partie axiale est donc le long de l'axe 208 susmentionné, parallèle à l'axe central 124. De plus, grâce à la courbure formée sur la deuxième portion 202, la partie radiale de la deuxième portion 202 est dirigée radialement vers l'axe central 124. Plus particulièrement, la partie radiale est dirigée le long d'un axe 210 perpendiculaire à l'axe central 124,

Selon un aspect du présent sujet, chacun des au moins un caloduc 110 comprend une troisième partie 204 fixée à l'arbre de rotor 108. Plus précisément, la troisième portion 204 du au moins un caloduc 110 est insérée et fixée dans une perforation formée dans l'arbre de rotor 108. En conséquence, il y a une ou plusieurs perforations 212 disposées de manière circonférentielle autour de la périphérie de l'arbre de rotor 108, chacune des perforations 212 correspondant à au moins un caloduc 110. En d'autres termes, le au moins un caloduc 110 est associé à une perforation 212 correspondante dans laquelle est fixée la troisième portion 204. Dans un exemple, la fixation susmentionnée de la troisième portion 204 à l'arbre de rotor 108 est réalisée en faisant coller, braser, souder ou ajuster à la presse la troisième portion 204 dans une perforation 212 correspondante de l'arbre de rotor 108. Selon un exemple, la troisième portion 204 s'étend dans une direction perpendiculaire à la première portion 200. Plus particulièrement, la troisième portion 204 s'étend dans une direction le long de l'axe 210 et la première portion s'étend le long de l'axe 200, les axes 200 et 210 étant perpendiculaires l'un à l'autre.

Selon un exemple du présent sujet, l'arbre de rotor 108 est creux sur la majeure partie de sa longueur, y compris sur toute la partie de l'arbre de rotor 108 en contact avec la pile de tôles 104. Dans un tel exemple, la région creuse permet l'écoulement d'un fluide de refroidissement, fournissant ainsi un moyen supplémentaire de refroidissement de l'ensemble rotor 100. En conséquence, la combinaison du ou des caloducs 110 et de l'écoulement du fluide de refroidissement dans la région creuse améliore l'efficacité du refroidissement de l'ensemble rotor 100.

La illustre une vue assemblée de l'ensemble rotatif 100, configuré conformément au présent sujet. Le noyau du rotor 102 est pris en sandwich entre le capuchon avant 116a et le capuchon arrière 116b de l'ensemble rotatif 100. La vue en perspective de la montre plus particulièrement le côté DE 126 de l'ensemble rotatif 100. La deuxième partie 202 de chaque caloduc 110 est représentée s'étendant à l'intérieur du noyau du rotor 102 et au-delà du côté DE 126. Plus particulièrement, la partie axiale est représentée s'étendant à l'intérieur du noyau du rotor 102. La partie axiale de la seconde portion 202 s'étend depuis le cœur du rotor 102 et à travers les ouvertures du capuchon avant 116a. De plus, la partie radiale de la seconde portion 202 est représentée comme étant dirigée vers l'intérieur de l'arbre de rotor 108.

Dans un exemple du présent sujet, le capuchon avant 116a peut fonctionner comme un élément de dissipation thermique configuré pour dissiper la chaleur générée dans l'ensemble rotor 100. En outre, le capuchon avant 116a peut comprendre des ailettes 300 pour améliorer l'efficacité de la dissipation thermique du capuchon avant 116a. Les ailettes 300 s'étendent à partir du capuchon avant 116a dans une direction parallèle à l'axe central 124. Ainsi, la chaleur générée par l'ensemble du rotor 100, plus particulièrement par le noyau du rotor 102, est transférée à la plaque frontale 116a. La chaleur est ensuite dissipée dans l'environnement par les ailettes 300, ce qui permet de refroidir l'ensemble rotor 100.

Le présent sujet concerne également une machine électrique rotative, particulièrement utile pour les applications automobiles. La illustre une machine électrique rotative 400, configurée conformément au présent sujet. La machine électrique rotative 400 comprend un stator 402 et l'ensemble rotor 100. Le stator 402 comprend des enroulements de stator qui sont adaptés pour générer un champ magnétique de stator. L'ensemble rotor 100 est configuré conformément à la matière divulguée dans les paragraphes précédents de la présente divulgation. L'ensemble rotor 100, configuré conformément au présent sujet, est disposé de manière coaxiale au stator 402. L'ensemble rotor 100 est configuré pour générer un champ magnétique de rotor qui interagit avec le champ magnétique du stator pour produire un couple ou une puissance.

En conséquence, la machine électrique rotative 400 comprend au moins un caloduc 110 intégré, ce qui simplifie la construction de la machine électrique rotative 400 tout en garantissant un refroidissement efficace. La machine électrique rotative 400, configurée conformément au présent objet, peut être appliquée dans un véhicule à moteur pour créer une traction afin de déplacer le véhicule à moteur. Bien que le présent sujet traite de l'application de l'ensemble rotor 100 et donc de la machine électrique rotative 400 dans des applications automobiles, il est entendu que l'application peut s'étendre à diverses autres industries et peut être utilisée dans des ventilateurs, des soufflantes, des machines-outils, des turbines, des pompes, des compresseurs, des laminoirs, des déménageurs, des papeteries, etc.

Diverses modifications des modes de réalisation divulgués, ainsi que d'autres modes de réalisation de l'objet, deviendront évidentes pour les personnes compétentes en la matière en se référant à la description de l'objet. Il est donc envisagé d'apporter de telles modifications sans s'écarter du champ d'application du présent sujet.

Claims

Assemblage de rotor (100) comprenant :
un noyau de rotor (102) couplé coaxialement à un arbre de rotor (108), ledit noyau de rotor (102) comprenant :
une pile de tôles (104), montée sur l'arbre du rotor (108), dans laquelle une pluralité de fentes (112) est formée et disposée circonférentiellement dans chaque tôle pour recevoir une pluralité d'aimants permanents (106) et dans laquelle au moins un trou (114) est formé dans chaque tôle ; et
au moins un caloduc (110) dans lequel une première partie (200) dudit caloduc (110) est disposée à l'intérieur d'au moins un trou (114) et couplée thermiquement au noyau du rotor (102).
Assemblage de rotor (100) selon la revendication 1, dans lequel au moins un trou (114) dans chaque feuille de la pile de feuilles (104) est disposé concentriquement avec les trous correspondants des feuilles adjacentes.
Assemblage de rotor (100) selon la revendication 1, dans lequel la pluralité de fentes (112) dans chaque feuille de la pile de feuilles (104) est disposée concentriquement avec les fentes correspondantes des feuilles adjacentes.
Ensemble rotor (100) selon la revendication 1, dans lequel un adhésif thermoconducteur est situé entre une surface extérieure de la première partie (200) et une surface intérieure de l'au moins un trou (114), l'adhésif thermoconducteur étant configuré pour lier ladite surface extérieure à ladite surface intérieure.
Assemblage de rotor (100) selon la revendication 1, dans lequel une brasure thermoconductrice est située entre la surface extérieure de la première partie (200) et la surface intérieure de l'au moins un trou (114), ladite brasure thermoconductrice étant configurée pour braser ladite surface extérieure à ladite surface intérieure.
Assemblage de rotor (100) selon la revendication 1, dans lequel une pâte thermoconductrice est située entre la surface extérieure de la première partie (200) et la surface intérieure de l'au moins un trou (114).
Assemblage de rotor (100) selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel l'au moins un caloduc (110) comprend une deuxième partie (202) adjacente à la première partie (200), la deuxième partie (202) s'étend hors de l'au moins un trou (114) et au-delà d'une extrémité du noyau du rotor (102).
Ensemble rotor (100) selon la revendication 7, dans lequel la deuxième partie (202) du au moins un caloduc (110) est courbée radialement vers l'intérieur en direction de l'arbre du rotor (108).
Ensemble rotor (100) selon la revendication 8, dans lequel l'au moins un caloduc (110) comprend une troisième partie (204) adjacente à la deuxième partie (202) et fixée à l'arbre du rotor (108).
Assemblage de rotor (100) selon la revendication 9, dans lequel la troisième partie (204) est collée, pressée, brasée ou soudée dans une perforation correspondante de l'arbre de rotor (108).
Ensemble rotor (100) selon l'une des revendications 1 à 10, dans lequel la première partie (200) et la troisième partie (204) sont perpendiculaires l'une à l'autre.
Machine électrique rotative (400) comprenant
un stator (402) comprenant des enroulements de stator adaptés pour générer un champ magnétique de stator ;
un ensemble rotor (100), selon l'une des revendications 1 à 11, disposé coaxialement au stator (402) et configuré pour générer un champ magnétique de rotor qui interagit avec le champ magnétique du stator pour produire un couple ou une puissance.