FR2879368A1 - Machine electrique tournante - Google Patents
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Abstract
Dans une machine électrique tournante comportant un composant à machine électrique tournante, un composant à circuit de commutation pour effectuer une commande de courant de ce composant à machine électrique tournante et un dispositif de dissipation de chaleur pour refroidir de multiples dispositifs de commutation constituant ce composant à circuit de commutation, l'effet de refroidissement des dispositifs de commutation est amélioré. La machine électrique tournante comporte un composant à circuit de commutation (4) pour effectuer une commande de courant d'un composant à machine électrique tournante (2) et un dispositif de dissipation de chaleur (50) pour refroidir de multiples dispositifs de commutation (41) constituant ce composant à circuit de commutation (4), le dispositif de dissipation de chaleur (50) étant composé de multiples puits de chaleur (50UI, 50UO, 50VI, 50VO, 50WI, 50WO) disposés en réseau en direction circonférentielle de l'arbre de rotation (13) du composant à machine électrique tournante (2) de manière à entourer l'arbre de rotation (13) et ayant de multiples dispositifs de commutation (41) distribués parmi eux et montés sur eux.
Description
2879368 1
MACHINE ÉLECTRIQUE TOURNANTE
DOMAINE TECHNIQUE
La présente invention concerne une machine électrique tournante comprenant un composant à machine électrique tournante, un composant à circuit de commutation pour effectuer une commande de courant de ce composant à machine électrique tournante et un dispositif de dissipation de chaleur pour refroidir de multiples dispositifs de commutation constituant ce composant à circuit de commutation et concerne en particulier une machine électrique tournante à appliquer par exemple à une machine électrique tournante montée dans un véhicule et pourvue d'une unité de puissance pour réaliser une commande d'onduleur ou similaire.
ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE Dans l'art connexe, dans une machine électrique tournante telle qu'une machine électrique tournante à monter dans un véhicule automobile, un composant à circuit de commutation tel qu'une unité de puissance pour la commande de courant d'un composant à machine électrique tournante par commande d'onduleur ou similaire a été installé à distance du composant à machine électrique tournante. Cependant, du fait que le composant à circuit de commutation (par ex. une unité de puissance) et le composant à machine électrique tournante sont installés à distance l'un de l'autre, la longueur des conducteurs de courant alternatif les connectant électriquement entre-eux devient importante, la résistance de conducteur associée devient élevée et la chute de tension associée devient forte. Un problème de perte de couple ou de vitesse de rotation de la machine électrique tournante est par conséquent apparu. Bien qu'il soit possible d'utiliser des conducteurs épais pour réduire le plus possible l'augmentation de résistance du câblage, l'augmentation de poids et de coût ainsi que les restrictions de poids ou de coût constituent une limite à l'application de cette solution.
De même, l'installation du composant à circuit de commutation (unité de puissance) et du composant à machine électrique tournante à distance l'un de l'autre signifie qu'un espace séparé pour l'installation du composant à circuit de commutation (unité de puissance) est nécessaire en plus de l'espace où le composant à machine électrique tournante est installé. Cependant, lorsque la machine électrique tournante est placée en pratique dans un espace confiné, par exemple dans le compartiment moteur d'un véhicule dans lequel une telle machine électrique tournante est montée, il est parfois difficile de procurer un espace séparé pour installer le composant à circuit de commutation (unité de puissance) et cela peut constituer un problème d'agencement.
Une machine électrique tournante dans laquelle une unité de puissance (composant à circuit de commutation) constituant un onduleur est intégrée dans un composant à machine électrique tournante pour résoudre ces problèmes est exposée par exemple dans le document brevet n 1. L'intégration de l'unité de puissance (composant à circuit de commutation) et du composant à machine électrique tournante permet un raccourcissement des conducteurs de courant alternatif qui les connectent ensemble et la chute de tension associée peut être réduite. Il en résulte que des effets tels que l'amélioration des caractéristiques de couple et de vitesse de la machine électrique tournante ou de réduction du poids de câblage ainsi qu'une résistance plus élevée au bruit peut être attendue.
Document brevet n 1: JP-A-2004-135447 (figure 1 et description correspondante) Lorsque l'unité de puissance (composant à circuit de commutation) est montée à l'intérieur du boîtier de la machine électrique tournante, tel que représenté dans le document brevet 1, l'élimination de chaleur des dispositifs de commutation est effectuée par un tirage de refroidissement provoqué dans le boîtier par un ventilateur entraîné conjointement avec le rotor de la machine électrique tournante. Comme l'unité de puissance est montée dans le boîtier, la forme du passage d'écoulement du tirage de refroidissement devient cependant étroite et complexe. Par conséquent, un problème apparaît du fait de l'augmentation des pertes de pression associées à l'écoulement de tirage, de la chute du débit du tirage qui produit un refroidissement inadéquat, de l'augmentation de la température des dispositifs de commutation, cela provoquant une panne des dispositifs de commutation.
Pour tenter de maintenir la température des dispositifs de commutation dans une plage admissible, des mesures telles que l'élargissement du passage de tirage de refroidissement et l'augmentation du débit de tirage de refroidissement ou l'agrandissement d'un puits de chaleur deviennent nécessaires, ce qui a pour conséquence que la taille de la machine électrique tournante devient importante.
Dans le cas d'une machine électrique tournante à installer dans un espace confiné, telle qu'une machine électrique tournante à monter dans un véhicule automobile, et en particulier dans une telle machine électrique tournante comportant un composant à machine électrique tournante et un composant à circuit de commutation pour effectuer une commande de courant de ce composant à machine électrique tournante et un dispositif de dissipation de chaleur pour refroidir de multiples dispositifs de commutation constituant ce composant à circuit de commutation, lorsque le composant à machine électrique tournante et le composant à circuit de commutation pour effectuer une commande de courant de ce composant à machine électrique tournante et le dispositif de dissipation de chaleur pour refroidir de multiples dispositifs de commutation constituant le composant à circuit de commutation doivent être installés dans un espace confiné, il est important que les conditions de poids, de coût et d'espace d'installation soient prises en compte et en particulier que des mesures soient prises pour maximiser l'effet de refroidissement de telle manière que la taille de la machine électrique tournante ne devienne pas trop importante.
EXPOSÉ DE L'INVENTION La présente invention a été réalisée au vu des circonstances décrites ci-avant et un objet de l'invention consiste, dans une machine électrique tournante comprenant un composant à machine électrique tournante, un composant à circuit de commutation pour effectuer une commande de courant de ce composant à machine électrique tournante et un dispositif de dissipation de chaleur pour refroidir de multiples dispositifs de commutation constituant ce composant à circuit de commutation, consiste à augmenter l'effet de refroidissement des dispositifs de commutation.
Dans une machine électrique tournante selon l'invention, pour une machine électrique tournante comportant un composant à machine électrique tournante, un composant à circuit de commutation pour effectuer une commande de courant de ce composant à machine électrique tournante et un dispositif de dissipation de chaleur pour refroidir de multiples dispositifs de commutation constituant ce composant à circuit de commutation, le dispositif de dissipation de chaleur est composé de multiples puits de chaleur disposés en réseau en direction circonférentielle de l'arbre de rotation du composant à machine électrique tournante de manière à entourer l'arbre de rotation et comporte de multiples dispositifs de commutation distribués parmi eux et montés sur eux.
Dans une machine électrique tournante selon l'invention, étant donné que, dans une machine électrique tournante comportant un composant à machine électrique tournante, un composant à circuit de commutation pour effectuer une commande de courant de ce composant à machine électrique tournante et un dispositif de dissipation de chaleur pour refroidir de multiples dispositifs de commutation constituant ce composant à circuit de commutation, le dispositif de dissipation de chaleur est composé de plusieurs puits de chaleur disposés en réseau en direction circonférentielle de l'arbre de rotation du composant à machine électrique tournante de manière à entourer l'arbre de rotation et ayant de multiples dispositifs de commutation distribués parmi eux et montés sur eux, il résulte une amélioration de l'effet de refroidissement des dispositifs de commutation.
BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement à la lecture de la description ci-après, faite en référence aux dessins annexés, dans lesquels: La figure 1 est une vue montrant un premier mode de réalisation préféré de l'invention et est une vue latérale en section verticale montrant un exemple de structure d'une machine électrique tournante.
La figure 2 est une vue montrant un premier mode de réalisation préféré de l'invention et est une vue montrant un exemple de tracé d'un circuit pour illustrer le fonctionnement de la machine électrique tournante.
La figure 3 est une vue montrant un premier mode de réalisation préféré de l'invention et est une vue en plan montrant un exemple de disposition de puits de chaleur d'une machine électrique tournante.
La figure 4 est une vue montrant un premier mode de réalisation préféré de l'invention et est une vue en plan montrant une machine électrique tournante vue de l'arrière.
La figure 5 est une vue montrant un deuxième mode de réalisation préféré de l'invention et est une vue en plan montrant un exemple de disposition de puits de chaleur d'une machine électrique tournante.
La figure 6 est une vue montrant un troisième mode de réalisation préféré de l'invention et est une vue latérale en section verticale montrant un exemple de structure d'une machine électrique tournante.
Premier mode de réalisation préféré Un premier mode de réalisation préféré de l'invention est décrit ci-après sur base des figures 1 à 4. La figure 1 est une vue latérale en section verticale montrant un exemple de structure d'une machine électrique tournante, la figure 2 est une vue montrant un exemple de tracé d'un circuit pour illustrer le fonctionnement de la machine électrique tournante, la figure 3 est une vue en plan montrant un exemple de disposition de puits de chaleur de la machine électrique tournante et la figure 4 est une vue en plan montrant la machine électrique tournante vue de l'arrière. Les mêmes codes de références désignent les mêmes éléments dans toutes les figures.
Dans les figures 1, 3 et 4, un composant à machine électrique tournante 2 comporte un boîtier 100 composé d'un flasque avant 10 et d'un flasque arrière 11, d'un arbre de rotation 13 monté de façon tournante sur le boîtier 100 avec des paliers de support 12, des brosses 14, un rotor 15 fixé à l'arbre de rotation 13 et comportant un bobinage d'inducteur 21 alimenté en électricité via les brosses 14, un stator 16 fixé au boîtier 100 et disposé de telle manière à entourer le rotor 15 et comportant un bobinage d'induit 24, un ventilateur 17 composé de ventilateurs centrifuges fixés aux faces terminales en direction axiale du rotor 15 ainsi qu'une poulie 18 fixée à l'extrémité avant de l'arbre de rotation 13. Ce composant à machine électrique tournante 2 est connecté au moyen d'une poulie 18 et d'une courroie (non représentée) à un arbre tournant d'un moteur (non représenté).
Dans ce mode de réalisation préféré, un composant à circuit de commutation 4 consistant en une unité de puissance est intégré dans le composant à machine électrique tournante 2 ou à proximité de celui-ci. De multiples dispositifs de commutation 41 constituant le composant à circuit de commutation 4 et des puits de chaleur 50UI, 50U0, 50VI, 50V0, 50WI, 50W0 sur lesquels les dispositifs de commutation 41 sont montés sont installés au dos du flasque arrière 11. Ces puits de chaleur 50UI, 50U0, 50VI, 50V0, 50WI, 50W0 constituent un dispositif de dissipation de chaleur 50. Les lettres U, V, W des codes de références 50UI, 50U0, 50VI, 50V0, 50WI, 50W0 se rapportent aux phases U, V et W d'un courant alternatif triphasé, ce qui sera examiné plus loin, la lettre I se rapportant à un côté interne en direction radiale de l'arbre de rotation 13 et la lettre 0 se rapportant à un côté externe en direction radiale de l'arbre de rotation 13.
Une pluralité de dispositifs de commutation 41 sont montés en ligne sur une face plane du côté externe en direction radiale de chacun des puits de chaleur 50UI, 50VI, 50WI et un composant de dissipation de chaleur 50FI composé de nombreuses ailettes constituant une surface de transfert de chaleur pour dissiper la chaleur transférée à partir des dispositifs de commutation 41 respectifs dans un tirage de refroidissement est formé sur le côté interne en direction radiale. Les nombreuses ailettes du composant de dissipation de chaleur 50FI s'étendent en direction longitudinale de l'arbre de rotation 13 (soit la direction dans laquelle s'étend l'axe), c'est-à-dire la direction dans laquelle s'écoule le tirage de refroidissement, et s'étendent parallèlement à la direction radiale, alors que l'espacement entre les faces terminales des ailettes près de l'arbre de rotation 13 et la surface circonférentielle de l'arbre de rotation 13 est environ identique à l'espacement des ailettes, ou en d'autres mots il est environ égal à l'espacement en direction circonférentielle.
Une pluralité de dispositifs de commutation 41 sont montés en ligne sur une face plane du côté interne en direction radiale de chacun des puits de chaleur 50U0, 50V0, 50W0 et un composant de dissipation de chaleur 50F0 composé de nombreuses ailettes constituant une surface de transfert de chaleur pour dissiper de la chaleur conduite a partir des dispositifs de commutation 41 respectifs dans un tirage de refroidissement est formé sur le côté externe en direction radiale. Les nombreuses ailettes du composant de dissipation de chaleur 50F0 s'étendent en direction longitudinale de l'arbre de rotation 13 (soit la direction dans laquelle s'étend l'axe), c'est-à-dire la direction dans laquelle s'écoule le tirage de refroidissement, et s'étendent parallèlement à la direction radiale, alors que l'espacement entre les faces terminales des ailettes près de la surface circonférentielle interne d'un boîtier rapporté 19, qui sera examiné plus loin, et cette surface circonférentielle interne du boîtier rapporté 19 est environ identique à l'espacement des ailettes, ou en d'autres mots il est environ égal à l'espacement en direction circonférentielle.
Les puits de chaleur 50UI, 50U0 sont tous deux des puits de chaleur pour la phase U et la pluralité de dispositifs de commutation 41 sur chacun de ces puits de chaleur sont des dispositifs de commutation pour la phase U de la figure 2, ce qui sera examiné plus loin.
De même, les puits de chaleur 50VI, 50V0 sont tous deux des puits de chaleur pour la phase V et la pluralité de dispositifs de commutation 41 sur chacun de ces puits de chaleur sont des dispositifs de commutation pour la phase V de la figure 2, ce qui sera examiné plus loin.
De même encore, les puits de chaleur 50WI, 50W0 sont tous deux des puits de chaleur pour la phase W et la pluralité de dispositifs de commutation 41 sur chacun de ces puits de chaleur sont des dispositifs de commutation pour la phase W de la figure 2, ce qui sera examiné plus loin.
Un boîtier rapporté 19 sur lequel est monté un circuit imprimé de commande 44a, comportant un circuit de commande 44 pour la commande par commutation des dispositifs de commutation du composant à circuit de commutation 4 et effectuant ainsi une commande de courant du composant à machine électrique tournante, ainsi qu'un couvercle 20 recouvrant une ouverture de face arrière du boîtier rapporté 19, sont disposés à l'arrière du composant à circuit de commutation 4.
Le boîtier rapporté 19 est constitué d'un composant cylindrique 191 de cloison externe, coaxial avec l'arbre de rotation 13, et d'un composant de cloison de séparation 192, s'étendant en direction radiale entre l'arbre de rotation 13 et le composant 191 de cloison externe, et est fixé au flasque arrière 11.
Le composant 191 de cloison externe entoure les puits de chaleur 50UI, 50U0, 50VI, 50V0, 50WI, 50W0, les balais 14 et les conducteurs 241U, 241V, 241W du bobinage d'induit 24. C'est-à-dire que les puits de chaleur 50UI, 50U0, 50VI, 50V0, 50WI, 50W0 et les balais 14 sont disposés de manière à être positionnés dans un plan commun en direction radiale dans l'espace situé entre le composant 191 de cloison externe et l'arbre de rotation 13.
Le circuit de commande 44 est disposé dans l'espace délimité par le composant 191 de cloison externe, le composant de cloison de séparation 192 et le couvercle 20 et est blindé par rapport à l'environnement externe.
Comme indiqué dans la figure 4, des orifices 201 d'admission de tirage de refroidissement disposés directement en face des composants de dissipation de chaleur 50FI, 50FI, 50FI, 50F0, 50F0, 50F0 des puits de chaleur 50UI, 50U0, 50VI, 50V0, 50WI, 50W0 selon la direction longitudinale de l'arbre de rotation 13 sont pourvus dans le couvercle 20. De même, des orifices d'écoulement d'air 1921 disposés directement en face des composants de dissipation de chaleur 50FI, 50FI, 50FI, 50F0, 50F0, 50F0 des puits de chaleur 50UI, 50U0, 50VI, 50V0, 50WI, 50W0 selon la direction longitudinale de l'arbre de rotation 13 et chevauchant les orifices 201 d'admission de tirage de refroidissement en direction longitudinale sont pourvus dans le composant de cloison de séparation 192.
Comme indiqué par des lignes pointillées dans la figure 4, un orifice d'écoulement d'air 111U correspondant aux puits de chaleur 50UI, 50U0, un orifice d'écoulement d'air 111V correspondant aux puits de chaleur 50VI, 50V0 et un orifice d'écoulement d'air 111W correspondant aux puits de chaleur 50WI, 50W0 sont pourvus dans le flasque arrière 11.
La machine électrique tournante comporte le composant à machine électrique tournante 2, le composant à circuit de commutation 4 (à examiner plus loin en référence à la figure 2) pour effectuer une commande de courant de ce composant à machine électrique tournante 2 et un dispositif de dissipation de chaleur 50 pour refroidir les multiples dispositifs de commutation 41 constituant ce composant à circuit de commutation 4 et le dispositif de dissipation de chaleur 50 est constitué de multiples puits de chaleur 50UI, 50VI, 50WI (50U0, 50V0, 50W0) avec leurs multiples dispositifs de commutation 41 respectifs montés sur eux et disposés en réseau dans un plan commun entourant l'arbre de rotation 13 du composant à machine électrique tournante 2 en direction circonférentielle de l'arbre de rotation 13 de façon à entourer l'arbre de rotation 13. En d'autres mots, les puits de chaleur pourvus sont divisés en une pluralité de puits de chaleur (50UI, 50VI, 50WI (50U0, 50V0, 50W0)) en direction circonférentielle et sont disposés environ sur tout le pourtour de la direction circonférentielle. Par conséquent, les pertes de pression de l'écoulement du tirage de refroidissement peuvent être réduites, la chute du débit de tirage de refroidissement peut être minimisée et l'effet de refroidissement sur les dispositifs de commutation 41 augmente. En outre, le bruit de tirage associé à la résistance à l'écoulement de tirage peut aussi être supprimé.
Des espacements sont constitués entre les puits de chaleur adjacents en direction circonférentielle de l'arbre de rotation 13 (entre 50UI et 50VI, entre 50VI et 50WI, entre 50WI et 50UI (entre 50U0 et 50V0, entre 50V0 et 50W0, entre 50W0 et 50U0)) et les conducteurs 241 du composant à machine électrique tournante 2 sont disposés à l'intérieur de ces espacements. Par conséquent, l'espace autour de l'arbre de rotation 13 peut être exploité efficacement et il est possible d'obtenir une taille compacte en direction radiale.
Les balais 14 d'alimentation électrique du rotor 15 du composant à machine électrique tournante 2 et les multiples puits de chaleur 50UI, 50VI, 50WI, (50U0, 50V0, 50W0) sont disposés en réseau dans un plan commun entourant l'arbre de rotation 13 du composant à machine électrique tournante 2 en direction circonférentielle de l'arbre de rotation 13 de façon à entourer l'arbre de rotation 13. Par conséquent, l'espace autour de l'arbre de rotation 13 peut être exploité efficacement et il est possible d'obtenir une taille compacte en direction radiale.
La pluralité de puits de chaleur disposés en réseau en direction circonférentielle de l'arbre de rotation 13 de façon à entourer l'arbre de rotation 13 et comportant de multiples dispositifs de commutation 41 distribués parmi eux et montés sur eux sont disposés en réseau en direction radiale de l'arbre de rotation (50UI, 50VI, 50WI et 50U0, 50V0, 50W0). En d'autres mots, les puits de chaleur pourvus sont divisés en une pluralité de puits de chaleur en direction radiale (50UI, 50VI, 50WI et 50U0, 50V0, 50W0) et disposés en réseau environ tout au long de la direction radiale.
Par conséquent, les pertes de pression de l'écoulement du tirage de refroidissement peuvent être supprimées, la chute du débit de tirage de refroidissement associée peut être réduite et l'effet de refroidissement sur les dispositifs de commutation 41 peut être amélioré. En outre, le bruit de tirage associé à la résistance à l'écoulement de tirage peut aussi être supprimé.
Les formes des puits de chaleur disposés en réseau en direction circonférentielle de l'arbre de rotation 13 (50UI et 50VI et 50WI, 50U0 et 50V0 et 50W0) sont identiques ou similaires et les formes des puits de chaleur disposés en réseau en direction radiale de l'arbre de rotation 13 (50UI et 50U0, 50VI et 50V0, 50WI et 50W0) ne sont ni identiques, ni semblables. Par conséquent, l'effet de refroidissement sur les dispositifs de commutation 41 est uniforme en direction circonférentielle et l'effet de refroidissement peut être rendu uniforme en direction radiale en modifiant les formes des puits de chaleur en fonction de la structure de passage du tirage. Les pertes de pression de l'écoulement du tirage de refroidissement deviennent aussi uniformes et la chute de débit de tirage et l'augmentation du bruit de tirage peuvent être supprimés.
Des espacements sont formés entre les puits de chaleur adjacents en direction radiale de l'arbre de rotation 13 (entre 50UI et 50U0, entre 50VI et 50V0, entre 50WI et 50W0) et les dispositifs de commutation 41 montés sur ces puits de chaleur adjacents sont disposés à l'intérieur de ces espacements. Par conséquent, le débit de tirage de refroidissement à travers les composants de dissipation de chaleur 50FI, 50F0 des puits de chaleur 50UI, 50U0, 50VI, 50V0, 50WI, 50W0 augmente et l'effet de refroidissement des dispositifs de commutation 41 augmente.
Des passages de tirage de refroidissement des puits de chaleur 50UI, 50U0, 50VI, 50V0, 50WI, 50W0 sont pourvus en fonction des puits de chaleur et les composants de dissipation de chaleur 50FI, 50F0 des puits de chaleur respectifs sont positionnés dans ces passages de tirage. Par conséquent, les passages de tirage de refroidissement sont aussi disposés en réseau en direction circonférentielle comme les puits de chaleur, les pertes de pression de l'écoulement du tirage de refroidissement peuvent être diminuées, la chute du débit de tirage de refroidissement associée peut être supprimée et l'effet de refroidissement sur les dispositifs de commutation est amélioré. En outre, le bruit de tirage associé à la résistance à l'écoulement de tirage peut aussi être supprimé.
La résistance au débit d'air du tirage de refroidissement dans les espacements entre les puits de chaleur adjacents en direction circonférentielle de l'arbre de rotation 13 est rendue supérieure à la résistance au débit d'air du tirage de refroidissement des passages d'écoulement dans lesquels les composants de dissipation de chaleur 50FI, 50F0 des puits de chaleur sont positionnés. Il est donc possible d'éviter l'écoulement du tirage de refroidissement dans les espacements entre les puits de chaleur adjacents en direction circonférentielle de l'arbre de rotation 13, où il ne contribue pas au refroidissement, ainsi que la chute conséquente du débit de tirage de refroidissement s'écoulant à travers les composants de dissipation de chaleur 50FI, 50F0 des puits de chaleur, alors que le débit d'écoulement du tirage de refroidissement à travers les composants de dissipation de chaleur 50FI, 50F0 des puits de chaleur est augmenté en proportion et l'effet de refroidissement sur les dispositifs de commutation est amélioré.
La résistance à l'écoulement d'air du tirage de refroidissement dans les espacements entre les puits de chaleur adjacents en direction radiale de l'arbre de rotation 13 est rendue supérieure à la résistance à l'écoulement d'air du tirage de refroidissement des passages d'écoulement dans lesquels les composants de dissipation de chaleur 50FI, 50F0 des puits de chaleur sont positionnés. Il est donc possible d'éviter l'écoulement du tirage de refroidissement dans les espacements entre les puits de chaleur adjacents en direction radiale de l'arbre de rotation 13, où il ne contribue pas au refroidissement, ainsi que la chute conséquente du débit de tirage de refroidissement s'écoulant à travers les composants de dissipation de chaleur 50FI, 50F0 des puits de chaleur, alors que le débit d'écoulement du tirage de refroidissement à travers les composants de dissipation de chaleur 50FI, 50F0 des puits de chaleur est augmenté en proportion et l'effet de refroidissement sur les dispositifs de commutation est amélioré.
Les puits de chaleur 50UI, 50U0, 50VI, 50V0, 50WI, 50W0 sont refroidis par le tirage de refroidissement créé par le ventilateur centrifuge 17, dont le centre de rotation est celui de l'arbre de rotation 13, et la résistance au débit d'air du tirage de refroidissement aux tirages de refroidissement des puits de chaleur 50UI, 50VI, 50WI du côté interne en direction radiale est rendue plus faible que la résistance à l'écoulement d'air du tirage de refroidissement aux tirages de refroidissement des puits de chaleur 50U0, 50V0, 50W0 du côté externe en direction radiale. Par conséquent, comme le ventilateur 17 est centrifuge, la pression générée au centre selon la direction radiale est importante, le débit d'air s'écoulant à travers les composants de dissipation de chaleur 50FI des puits de chaleur du côté interne en direction radiale (côté centre) et le débit d'air s'écoulant à travers les composants de dissipation de chaleur 50F0 des puits de chaleur du côté externe en direction radiale (côté opposé au centre) peuvent être équilibrés et les capacités de dissipation de chaleur peuvent être rendues uniformes.
Les puits de chaleur 50UI, 50U0, 50VI, 50V0, 50WI, 50W0 sont refroidis par le tirage de refroidissement créé par le ventilateur centrifuge 17, dont le centre de rotation est celui de l'arbre de rotation 13, et l'aire de transfert de chaleur vers les tirages de refroidissement des puits de chaleur 50UI, 50VI, 50WI du côté interne en direction radiale est rendue plus petite que l'aire de transfert de chaleur vers les tirages de refroidissement des puits de chaleur 50U0, 50V0, 50W0 du côté externe en direction radiale. Par conséquent, comme le ventilateur 17 est centrifuge, la pression générée près du centre selon la direction radiale est importante, la dissipation de chaleur des composants de dissipation de chaleur 50FI des puits de chaleur du côté interne en direction radiale (côté centre) et la dissipation de chaleur des composants de dissipation de chaleur 50F0 des puits de chaleur du côté externe en direction radiale (côté opposé au centre) peuvent être équilibrées et la distribution de température peut être rendues uniforme, grâce à quoi la température maximale peut être limitée. Les orifices d'admission 201 de tirage de refroidissement des tirages de
refroidissement des puits de chaleur sont disposés à proximité des côtés d'admission du tirage de refroidissement des puits de chaleur. Il est donc possible de réduire les pertes de pression associées à l'écoulement d'air provenant des orifices d'admission 201 de tirage de refroidissement vers les côtés d'admission du tirage de refroidissement des puits de chaleur, alors que le débit du tirage de refroidissement augmente en proportion et l'effet de refroidissement sur les dispositifs de commutation est amélioré.
La commande de courant mentionné ci-dessus est une commande de courant UVW triphasé et la pluralité de puits de chaleur disposés en réseau en direction circonférentielle de l'arbre de rotation 13 de façon à entourer l'arbre de rotation 13 et comportant de multiples dispositifs de commutation 41 distribués parmi eux et montés sur eux sont des puits de chaleur de phase U - 50UI, 50U0 - sur lesquels des dispositifs de commutation 41 de phase U sont montés, des puits de chaleur de phase V 50VI, 50V0 - sur lesquels des dispositifs de commutation 41 de phase V sont montés et des puits de chaleur de phase W - 50WI, 50W0 - sur lesquels des dispositifs de commutation 41 de phase W sont montés. Comme les quantités de chaleur produites par les dispositifs de commutation des phases respectives U, V, W sont égales et qu'en outre les capacités de refroidissement des puits de chaleur disposés en un réseau divisé en trois parties en direction circonférentielle sont aussi égales, il n'y a pas de biais de distribution de température parmi les phases U, V, W et la conception de refroidissement peut être rendue efficace.
Les puits de chaleur 50UI, 50U0, 50VI, 50V0, 50WI, 50W0 des phases respectives sont disposées en réseau approximativement triangulaire (50UI et 50VI et 50WI (50U0 et 50V0 et 50W0) en direction circonférentielle de l'arbre de rotation 13 de façon à entourer l'arbre de rotation 13. Par conséquent, comme les puits de chaleur 50UI, 50U0, 50VI, 50V0, 50WI, 50W0 peuvent être disposés de façon à entourer l'arbre de rotation 13 en direction circonférentielle et aussi sur une large plage sur toute la direction circonférentielle, la caractéristique de disposition des puits de chaleur 50UI, 50U0, 50VI, 50V0, 50WI, 50W0 augmente, le volume occupé par les dispositifs de commutation 41 et les puits de chaleur 50UI, 50U0, 50VI, 50V0, 50WI, 50WO peuvent être rendus minimaux et une augmentation de la taille de la machine électrique tournante peut être évitée.
Les multiples dispositifs de commutation 41 et le dispositif de dissipation de chaleur 50 sont disposés de façon adjacente au composant à machine électrique tournante 2 en direction longitudinale de l'arbre de rotation 13 et l'aire occupée par les dispositifs de commutation 41 et le dispositif de dissipation de chaleur 50 en direction radiale de l'arbre de rotation 13 a été maintenu dans l'aire occupée par le composant à machine électrique tournante 2 en direction radiale. Par conséquent, une augmentation de la taille de la machine électrique tournante selon sa direction radiale peut être évitée.
Ensuite, dans la figure 2, qui est un diagramme du tracé d'un circuit pour illustrer le fonctionnement du composant à machine électrique tournante 2 comportant le composant à circuit de commutation 4, le composant à machine électrique tournante 2 comprend un bobinage d'induit 24 sur le stator 16 et un bobinage d'inducteur 21 sur le rotor 15 et, comme dans la figure 1 examinée précédemment, la poulie 18 connectée à son rotor 15 est connectée à l'arbre tournant d'un moteur (non représenté) par une courroie (non représentée). Dans ce cas, le bobinage d'induit 24 est composé en connectant en étoile des bobinages des 3 phases (U, V et W). Le composant du circuit de commutation (unité de puissance) 4 comporte un module onduleur 40 composé de dispositifs de commutation (transistors de puissance, MOSFET, IGBT ou similaires) 41, de diodes 42 connectées en parallèle aux dispositifs de commutation 41 et d'un condensateur 43.
Dans ce module onduleur 40, les opérations de commutation des dispositifs de commutation individuels 41 sont contrôlées par des commandes du circuit de commande 44. Le circuit de commande 44 commande également un courant d'excitation passant à travers le bobinage d'inducteur 21 du stator en contrôlant un circuit 45 de commande de courant d'excitation.
Dans le composant à machine électrique tournante 2 comportant le composant à circuit de commutation 4, de la puissance continue est fournie au composant à circuit de commutation 4 lors du démarrage du moteur par une batterie 5 via le câblage de courant continu 8. Le circuit de commande 44 commande alors par marche/arrêt les dispositifs de commutation 41 du module d'onduleur 40 de telle sorte que la puissance continue est convertie en puissance alternative triphasée. Cette puissance alternative triphasée est fournie via le câblage de courant alternatif 9 au bobinage d'induit 24 du composant à machine électrique tournante 2. Un champ magnétique tournant est créé autour du bobinage d'inducteur 21 du rotor 15 par le courant d'excitation fourni par le circuit de commande de courant d'excitation 45, ce qui entraîne le rotor 15 et le moteur est démarré par l'intermédiaire de la poulie de machine électrique tournante, de la courroie, d'une poulie de manivelle et d'un embrayage.
D'autre part, lorsque le moteur démarre, la force de rotation du moteur est transmise au composant à machine électrique tournante 2 par l'intermédiaire de la poulie à manivelle, de la courroie et de la poulie de machine électrique tournante. Il en résulte que le rotor 15 est entraîné par rotation et qu'une tension alternative triphasée est induite dans le bobinage d'induit 24. Dans ce cas, les dispositifs de commutation 41 sont contrôlés en marche/arrêt par le circuit de commande 44 et la puissance alternative triphasée induite dans le bobinage d'induit 24 est convertie en puissance continue et utilisée pour recharger la batterie 5.
Le refroidissement des dispositifs de commutation 41 est effectué dans le composant à machine électrique tournante 2 de la figure 1 par un tirage de refroidissement créé par l'action du ventilateur 17 fixé au rotor 15 sur les puits de chaleur 50UI, 50U0, 50VI, 50V0, 50WI, 50W0 sur lesquels les dispositifs de commutation 41 sont montés. Le tirage de refroidissement créé par le ventilateur 17 est aspiré à travers les orifices d'admission 201 de tirage de refroidissement disposés sur la face arrière, passe à travers les orifices d'écoulement d'air 1921 du composant de cloison de séparation 192, passe dans les composants de dissipation de chaleur 50FI, 50F0 des puits de chaleur 50UI, 50U0, 50VI, 50V0, 50WI, 50W0, passe à travers les orifices d'écoulement d'air 111U, 111V, 111W du flasque arrière 11 et est soufflé radialement vers l'extérieur par le ventilateur 17 à partir du centre de rotation du ventilateur 17 radialement vers l'extérieur du rotor 15.
La figure 3 est une vue en plan du composant à machine électrique tournante 2 de la figure 1 vue de l'arrière avec le boîtier encastré 19 et le couvercle 20 enlevés et, comme représenté à la figure 3, les multiples puits de chaleur (50UI, 50VI, 50W1) (50U0, 50V0, 50W0) avec leurs multiples dispositifs de commutation 41 respectifs montés sur eux et disposés en réseau en direction circonférentielle de l'arbre de rotation 13 du composant à machine électrique tournante 2 de façon à entourer l'arbre de rotation 13 dans un plan commun entourant l'arbre de rotation 13. En d'autres mots, les puits de chaleur pourvus sont divisés en une pluralité de puits de chaleur (50UI, 50VI, 50WI (50U0, 50V0, 50W0)) en direction circonférentielle et sont disposés environ sur tout le pourtour de la direction circonférentielle. Pour s'adapter à cette disposition des puits de chaleur (dispositif de dissipation de chaleur) 50, le passage du tirage de refroidissement est aussi divisé en direction circonférentielle en de multiple passages de façon à correspondre aux puits de chaleur et pratiquement tout le tirage de refroidissement créé par le ventilateur 17 est employé pour refroidir les puits de chaleur dans les passages du tirage de refroidissement. La résistance à l'écoulement d'air dans les tirages de refroidissement des passages de tirage de refroidissement est faible et le refroidissement des puits de chaleur peut être effectué efficacement.
Comme les puits de chaleur 50UI, 50VI, 50WI (50U0, 50V0, 50W0) et les passages de tirage de refroidissement constituent des causes de perte de pression du tirage de refroidissement s'écoulant du ventilateur 17, il est important pour un refroidissement efficace de réduire leur résistance à l'écoulement d'air autant que possible et d'augmenter le débit d'écoulement à travers les composants de dissipation de chaleur 50FI, 50F0 des puits de chaleur 50UI, 50VI, 50WI (50U0, 50V0, 50W0). Du fait des puits de chaleur 50UI, 50VI, 50WI (50U0, 50V0, 50W0) et de leurs passages de tirage de refroidissement disposés parallèlement par rapport au ventilateur 17, la résistance à l'écoulement d'air est distribuée et la perte de pression générale est réduite. Du fait qu'il en résulte que le débit d'air s'écoulant à travers des composants de dissipation de chaleur 50FI, 50F0 des puits de chaleur augmente et que l'effet de refroidissement augmente, des mesures telles l'agrandissement de l'aire des surfaces de transfert de chaleur des composants de dissipation de chaleur 50FI, 50F0 des puits de chaleur ou l'augmentation de la taille du ventilateur 17 pour obtenir l'effet de refroidissement peuvent être réduites au minimum et, par conséquent, une augmentation de la taille du composant à machine électrique tournante 2 dans son ensemble peut être évitée. Aussi, en conséquence de la disposition des puits de chaleur 50UI, 50VI, 50WI (50U0, 50V0, 50W0) et des passages de tirage de refroidissement, distribués en direction circonférentielle, des sources de bruit provenant des écoulements de tirage sont également distribuées, ce qui provoque un effet de réduction du bruit du composant à machine électrique tournante 2 dans son ensemble.
Les dispositifs de commutation 41 et les puits de chaleur (50UI, 50VI, 50WI et 50U0, 50V0, 50W0) sont de plus disposés en réseau et divisés en direction approximativement radiale et les passages de tirage de refroidissement sont aussi divisés. Il est ainsi possible de distribuer les pertes de pression en direction radiale et de réduire le plus possible la chute de débit de tirage de refroidissement. Le nombre de dispositifs de commutation 41 montés sur chaque puits de chaleur devient faible et l'interférence thermique entre des dispositifs de commutation 41 est supprimée, ce qui est avantageux pour le refroidissement. Aussi, du fait que les faces sur lesquelles les dispositifs de commutation 41 des puits de chaleur 50UI, 50VI, 50WI du côté interne en direction radiale et des puits de chaleur 50U0, 50V0, 50W0 du côté externe en direction radiale sont montées face-à-face, tel que représenté dans la figure 3, une rationalisation telle que le raccourcissement des interconnexions électriques des dispositifs de commutation 41 peut être réalisée.
Du fait également que des composants tels les conducteurs 241 du stator 16 et un capteur de courant 2411 sont disposés dans les espaces entre les puits de chaleur adjacents en direction circonférentielle parmi les puits de chaleur 50UI, 50VI, 50WI (50U0, 50V0, 50W0) placés en réseau et divisés en direction circonférentielle et que des orifices d'écoulement d'air ne sont pas pourvus dans les parties du flasque arrière 11, le boîtier rapporté 19 et le couvercle 20 faisant face à ces espaces en direction longitudinale de l'arbre de rotation de telle sorte que les espaces sont scellés en direction longitudinale de l'arbre de rotation près du flasque arrière 11, le boîtier rapporté 19 et le couvercle 20, la résistance à l'écoulement de l'air rencontrée par le tirage de refroidissement passant à travers les espaces est rendue importante par rapport à la résistance à l'écoulement de l'air rencontrée par le tirage de refroidissement passant à travers les composants de dissipation de chaleur 50FI, 50F0 des puits de chaleur, ou proche de l'infini. Il est ainsi possible de réduire le plus possible toute chute de débit de tirage de refroidissement à travers les composants de dissipation de chaleur 50FI, 50F0 des puits de chaleur provoquée par le tirage de refroidissement ne s'écoulant pas sur les surfaces de transfert de chaleur des composants de dissipation de chaleur 50FI, 50F0 et la dissipation de chaleur par les puits de chaleur 50UI, 50VI, 50WI (50U0, 50V0, 50W0) peut être réalisée efficacement.
Pour une raison similaire, du fait de l'installation des dispositifs de commutation 41 dans les intervalles en direction radiale entre les puits de chaleur (50UI, 50VI, 50WI et 50U0, 50V0, 50W0) disposés en réseau et divisés en direction radiale, la résistance à l'écoulement de l'air rencontrée par le tirage de refroidissement dans les espaces où ces dispositifs de commutation 41 est rendue importante par rapport à la résistance à l'écoulement de l'air rencontrée par le tirage de refroidissement passant à travers les composants de dissipation de chaleur 50FI, 50F0, ou proche de l'infini.
Des puits de chaleur 50UI, 50VI, 50WI, 50U0, 50V0, 50W0 disposés en réseau et divisés en direction circonférentielle et en direction radiale, les puits de chaleur dans une disposition en réseau en direction circonférentielle sont tous de formes sensiblement identiques ou similaires. Il est ainsi possible de rendre uniforme la résistance à l'écoulement d'air des surfaces de transfert de chaleur des composants de dissipation de chaleur 50FI, 50F0 des puits de chaleur en direction circonférentielle et il est possible de réduire le plus possible la dispersion des températures des dispositifs de commutation 41 provoquée par la non-uniformité de l'effet de refroidissement. Les formes des puits de chaleur dans une disposition en réseau en direction radiale ne sont ni identiques, ni semblables, et les formes des puits de chaleur dans une disposition en réseau en direction radiale peuvent être modifiées en fonction des formes des passages de tirage de refroidissement. Il est ainsi possible d'ajuster le débit de tirage de refroidissement s'écoulant à travers les composants de dissipation de chaleur 50FI, 50F0 des puits de chaleur et les quantités de chaleur dissipée par leurs surfaces de transfert de chaleur et il est possible de rendre l'effet de refroidissement uniforme pour les puits de chaleur en disposition en réseau en direction radiale.
Dans ce mode de réalisation préféré, le ventilateur 17 employé est centrifuge. Comme le débit de tirage est généralement faible avec un ventilateur centrifuge (l'élévation de pression statique est faible) du côté opposé au centre par rapport au côté du centre, lorsque les puits de chaleur 50UI, 50VI, 50WI et 50U0, 50V0, 50W0 sont disposés en réseau et divisés en direction radiale, le débit du tirage de refroidissement s'écoulant à travers le composant de dissipation de chaleur 50F0 du puits de chaleur du côté opposé au centre (le côté externe en direction radiale) est faible par rapport à celui du composant de dissipation de chaleur 50FI du côté du centre (côté interne en direction radiale). Cependant, dans ce mode de réalisation préféré, la résistance à l'écoulement d'air du composant de dissipation de chaleur 50FI du puits de chaleur du côté du centre est élevée par rapport à celle du composant de dissipation de chaleur 50F0 du puits de chaleur du côté opposé au centre, et par conséquent les débits de tirage de refroidissement des composants de dissipation de chaleur 50FI, 50F0 des puits de chaleur dans la disposition en réseau en direction radiale deviennent uniformes et leurs effets de refroidissement deviennent aussi uniformes. Les surfaces d'ailettes du composant de dissipation de chaleur 50FI du puits de chaleur du côté du centre sont faibles par rapport aux surfaces d'ailettes du composant de dissipation de chaleur 50F0 du côté opposé au centre, la quantité de chaleur dissipée par la surface de transfert de chaleur du composant de dissipation de chaleur 50FI du puits de chaleur du côté du centre est plus faible que la quantité de chaleur dissipée par la surface de transfert de chaleur du composant de dissipation de chaleur 50F0 du puits de chaleur du côté opposé au centre et les effets de refroidissement des composants de dissipation de chaleur 50FI, 50F0 des puits de chaleur dans la disposition en réseau en direction radiale peut être rendue uniforme.
Les puits de chaleur 50UI, 50U0, 50VI, 50V0, 50WI, 50W0 sont divisés en trois en direction circonférentielle et chaque partie est pourvue de composants d'électrode des phases U, V, W. Comme la chaleur produite par les dispositifs de commutation 41 des phases U, V, W est dissipée par les puits de chaleur 50UI, 50VI, 50WI (50U0, 50V0, 50W0) disposés en réseau et divisés en trois en direction circonférentielle, les dispositifs de commutation 41 des phases U, V, W peuvent être refroidis de la même façon et c'est là un avantage en ce qui concerne la minimisation de la dispersion des températures des dispositifs de commutation 41.
Comme les puits de chaleur 50UI, 50VI, 50WI (50U0, 50V0, 50W0) disposés en réseau et divisés en trois selon une forme approximativement triangulaire, la caractéristique de disposition des puits de chaleur 50UI, 50VI, 50WI (50U0, 50V0, 50W0) augmente, le volume occupé dans le composant à machine électrique tournante 2 par les puits de chaleur 50UI, 50VI, 50WI (50U0, 50V0, 50W0) peut être minimisé et une augmentation de la taille de la machine électrique tournante peut être évitée.
La figure 4 est une vue en plan du composant à machine électrique tournante 2 de la figure 1 vue de l'arrière avec le boîtier rapporté 19 et le couvercle 20 en place. Comme représenté dans la figure, des orifices d'écoulement d'air 1921 et des orifices d'admission 201 permettant l'entrée d'un tirage de refroidissement sont pourvus dans le boîtier rapporté 19 et dans le couvercle 20 le couvrant. Ces orifices d'écoulement d'air 1921 et orifices d'admission 201 sont disposés de manière à être proches des composants de dissipation de chaleur 50FI, 50F0 des puits de chaleur 50UI, 50U0, 50VI, 50V0, 50WI, 50W0 et à leur faire face directement selon la direction longitudinale de l'arbre de rotation. Il en résulte que les passages de tirage de refroidissement de ces orifices d'écoulement d'air 1921 et orifices d'admission 201 vers les composants de dissipation de chaleur 50FI, 50F0 des puits de chaleur sont rendus simples, les pertes de pression provoquées par des courbures de l'écoulement de tirage peuvent être réduites, la chute du débit d'écoulement est minimisée et le refroidissement est amélioré.
Deuxième mode de réalisation préféré Un deuxième mode de réalisation préféré de l'invention est maintenant décrit sur base de la figure 5. La figure 5 est une vue en plan du composant à machine électrique tournante 2 selon ce deuxième mode de réalisation préféré de l'invention vue de l'arrière.
Dans la figure 5, les composants identiques ou équivalents à ceux des figures 1 à 4 reçoivent les mêmes codes de référence que dans les figures 1 à 4, et dans la description ci-après de ce deuxième mode de réalisation préféré de l'invention sont principalement décrits les composants différents de ceux du premier mode de réalisation préféré de l'invention, d'autres descriptions étant omises.
Comme dans ce deuxième mode de réalisation préféré de l'invention, les puits de chaleur 50UI, 50U0, 50VI, 50V0, 50WI, 50W0 et les dispositifs de commutation 41 montés sur les puits de chaleur peuvent être disposés selon une forme approximativement en U en direction circonférentielle. C'est-à-dire que les puits de chaleur 50UI, 50U0 et 50VI, 50V0 et 50WI, 50W0 des différentes phases peuvent être disposés dans un réseau présentant une forme approximative de U de façon à entourer l'arbre de rotation 13 en direction circonférentielle de l'arbre de rotation 13. De plus, les formes des ailettes des puits de chaleur 50UI et 50U0, 50VI et 50V0, 50WI et 50W0 disposées en réseau en direction radiale, différemment du premier mode de réalisation préféré décrit ci- dessus, sont sensiblement identiques ou similaires. Les puits de chaleur 50UI, 50U0, 50VI, 50V0, 50WI, 50W0 sont aussi tous de forme sensiblement identique ou similaire. Le reste de la construction est identique à celle du premier mode de réalisation préféré qui précède.
Dans ce deuxième mode de réalisation préféré, tout comme dans le premier mode de réalisation préféré, les puits de chaleur 50UI, 50VI, 50WI (50U0, 50V0, 50W0) sont disposés en réseau et divisés en une pluralité selon une direction sensiblement circonférentielle et, pour correspondre à cette construction de puits de chaleur, le passage de tirage de refroidissement est aussi divisé pareillement selon une direction sensiblement circonférentielle. À cause de cela, comme dans le premier mode de réalisation préféré décrit ci-dessus, la résistance à l'écoulement de l'air rencontrée par le tirage de refroidissement est distribuée et la perte de pression générale décroît. Il en résulte que le débit du tirage de refroidissement s'écoulant à travers les composants de dissipation de chaleur 50FI, 50F0 des puits de chaleur augmente et que l'effet de refroidissement est amélioré. Le bruit général du composant à machine électrique tournante diminue aussi. Dans la figure 5, près des puits de chaleur 50UI, 50U0, 50VI, 50V0, 50WI, 50W0, les dispositifs de commutation 41 montés sur les puits de chaleur étant disposés en réseau selon une forme approximative en U entourant l'arbre de rotation 13 selon sa direction circonférentielle, le volume occupé dans le composant à machine électrique tournante 2 par les puits de chaleur 50UI, 50U0, 50VI, 50V0, 50WI, 50W0 peut être minimisé et une augmentation de la taille de la machine électrique tournante peut être évitée.
Troisième mode de réalisation préféré Un troisième mode de réalisation préféré de l'invention est maintenant décrit sur base de la figure 6. La figure 6 est une vue latérale en section verticale montrant un exemple de structure d'une machine électrique tournante. Dans la figure 6, les composants identiques ou équivalents à ceux des figures 1 à 5 reçoivent les mêmes codes de référence que dans les figures 1 à 5, et dans la description ci-après de ce troisième mode de réalisation préféré de l'invention sont principalement décrits les composants différents de ceux des premier et deuxième modes de réalisation préférés de l'invention, les autres descriptions étant omises.
Dans ce troisième mode de réalisation préféré, au contraire du premier mode de réalisation préféré décrit plus haut, le flasque arrière 11 est installé de manière à couvrir le circuit imprimé de commande 44a, les puits de chaleur 50UI, 50U0, 50VI, 50V0, 50WI, 50W0 et les dispositifs de commutation 41 montés sur les puits de chaleur. Un orifice d'admission 111 est pourvu au centre du flasque arrière 11, coaxial avec l'arbre de rotation 13, et des orifices d'admission 201, disposés en face des composants de dissipation de chaleur 50F0 des puits de chaleur 50V0, 50U0, 50W0 directement selon la direction longitudinale de l'arbre de rotation, sont pourvus autour de l'orifice d'admission 111.
Comme dans ce troisième mode de réalisation préféré un orifice d'écoulement d'air 251 est pourvu coaxialement avec l'arbre de rotation 13, au centre d'une plaque de support avec plaque 25 de formation de perçage positionnée entre le ventilateur 17 et les puits de chaleur 50UI, 50U0, 50VI, 50V0, 50WI, 50W0.
Un tirage de refroidissement est aspiré à travers les orifices d'écoulement d'air 111, 251 disposés sur le flasque arrière 11 par rotation du ventilateur 17 et passe à travers les composants de dissipation de chaleur 50FI, 50F0 des puits de chaleur 50UI, 50U0, 50VI, 50V0, 50WI, 50W0, passe à travers l'orifice d'écoulement d'air 251 dans la plaque de support avec plaque 25 de formation de perçage et est soufflé radialement vers l'extérieur en direction radiale du composant à machine électrique tournante 2 par le ventilateur 17. Le reste de la construction est identique à celle du premier mode de réalisation préféré décrit ci-dessus.
Dans ce troisième mode de réalisation préféré aussi, comme dans le premier mode de réalisation préféré, les puits de chaleur 50UI, 50VI, 50WI (50V0, 50U0, 50W0) sont disposés en réseau et divisés en une pluralité selon une direction sensiblement circonférentielle et, pour correspondre à cette construction de puits de chaleur, le passage de tirage de refroidissement est divisé pareillement selon une direction sensiblement circonférentielle. À cause de cela, comme dans le premier mode de réalisation préféré décrit ci-dessus, la résistance à l'écoulement de l'air rencontrée par le tirage de refroidissement est distribuée et la perte de pression générale décroît. Il en résulte que le débit d'écoulement du tirage à travers les composants de dissipation de chaleur 50FI, 50F0 des puits de chaleur augmente et que l'effet de refroidissement est amélioré. Le bruit général de la machine électrique tournante diminue également.
Claims (16)
1. Dans une machine électrique tournante comportant un composant à machine électrique tournante, un composant à circuit de commutation pour effectuer une commande de courant de ce composant à machine électrique tournante et un dispositif de dissipation de chaleur pour refroidir de multiples dispositifs de commutation constituant ce composant à circuit de commutation, une machine électrique tournante caractérisée en ce que le dispositif de dissipation de chaleur (50) est constitué de multiples puits de chaleur (50UI, 50U0), (50VI, 50V0), (50WI, 50W0) disposés en réseau en direction circonférentielle d'un arbre de rotation (13) du composant à machine électrique tournante (2) de façon à entourer l'arbre de rotation (13) et ayant de multiples dispositifs de commutation (41) distribués parmi eux et montés sur eux.
2. Machine électrique tournante selon la revendication 1, caractérisée en ce que des espacements (ESPACEMENT) sont formés entre les puits de chaleur (50UI, 50U0), (50VI, 50V0), (50WI, 50W0) adjacents en direction circonférentielle de l'arbre de rotation (13) et des conducteurs (241U, 241V, 241W) du composant à machine électrique tournante (2) sont disposés dans ces espacements (ESPACEMENT).
3. Machine électrique tournante selon l'une des
revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que des
balais (14) d'alimentation électrique d'un rotor (15) du composant à machine électrique tournante (2) et les multiples puits de chaleur (50UI, 50U0), (50VI, 50V0), (50WI, 50W0) sont disposés en réseau selon la direction circonférentielle de l'arbre de rotation (13) d'un composant à machine électrique tournante (2) entourant l'arbre de rotation (13) dans un plan commun entourant l'arbre de rotation (13).
4. Machine électrique tournante selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les multiples puits de chaleur (50UI, 50U0, 50VI, 50V0, 50WI, 50W0) parmi lesquels les multiples dispositifs de commutation (41) sont distribués et sur lesquels ils sont montés sont disposés en réseau en direction circonférentielle de l'arbre de rotation (13) du composant à machine électrique tournante (2) de façon à entourer l'arbre de rotation (13) et sont distribués en réseau en direction radiale de l'arbre de rotation (13).
5. Machine électrique tournante selon la revendication 4, caractérisée en ce que les formes des puits de chaleur (50UI, 50VI, 50WI), (50U0, 50V0, 50W0) sont disposées en réseau selon la direction circonférentielle de l'arbre de rotation (13) sont sensiblement identiques ou similaires et les formes des puits de chaleur (50UI, 50U0), (50VI, 50V0), (50WI, 50W0) disposées en réseau selon la direction radiale de l'arbre de rotation (13) sont non-identiques et non-similaires.
6. Machine électrique tournante selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisée en ce que des espacements (ESPACEMENT) sont formés entre les puits de chaleur (50UI, 50U0), (50VI, 50V0), (50WI, 50W0) adjacents en direction radiale à l'arbre de rotation (13) et les dispositifs de commutation (41) montés sur ces puits de chaleur adjacents sont disposés à l'intérieur de ces espacements (ESPACEMENT).
7. Machine électrique tournante selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que des passages de tirage (1921) d'un tirage de refroidissement pour refroidir les puits de chaleur (50UI, 50U0, 50VI, 50V0, 50WI, 50W0) sont pourvus en relation avec des puits de chaleur et un composant de dissipation de chaleur (51FI, 51F0) d'un des puits de chaleur correspondant est positionné dans chacun des passages de tirage (1921).
8. Machine électrique tournante selon la revendication 7, caractérisée en ce que la résistance à l'écoulement d'air du tirage de refroidissement des espacements entre les puits de chaleur (50UI, 50VI, 50WI), (50U0, 50V0, 50W0) adjacents en direction circonférentielle de l'arbre de rotation (13) est supérieure à la résistance à l'écoulement d'air du tirage de refroidissement des passage d'écoulement (1921) dans lesquels les composants de dissipation de chaleur (51FI, 51F0) des puits de chaleur sont positionnés.
9. Machine électrique tournante selon l'une des revendications 7 ou 8, caractérisée en ce que la résistance à l'écoulement d'air du tirage de refroidissement des espacements entre les puits de chaleur (50UI, 50U0) , (50VI, 50V0), (50WI, 50W0) adjacents en direction radiale de l'arbre de rotation (13) est supérieure à la résistance à l'écoulement d'air du tirage de refroidissement des passage de tirage dans lesquels les composants de dissipation de chaleur (51FI, 51F0) des puits de chaleur sont positionnés.
10. Machine électrique tournante selon l'une quelconque des revendications 4 à 9, caractérisée en ce que les puits de chaleur (50UI, 50U0, 50VI, 50V0, 50WI, 50W0) sont refroidis par un tirage de refroidissement provoqué par un ventilateur centrifuge (17) dont le centre de rotation est celui de l'arbre de rotation (13) et dans laquelle la résistance à l'écoulement d'air du tirage rencontrée par le tirage de refroidissement refroidissant les puits de chaleur (50UI, 50VI, 50WI) du côté interne en direction radiale est supérieure à la résistance à l'écoulement d'air du tirage de refroidissement rencontrée par le tirage de refroidissement refroidissant les puits de chaleur (50U0, 50V0, 50W0) du côté externe en direction radiale.
11. Machine électrique tournante selon l'une quelconque des revendications 4 à 10, caractérisée en ce que les puits de chaleur (50UI, 50U0, 50VI, 50V0, 50WI, 50W0) sont refroidis par un tirage de refroidissement créé par un ventilateur centrifuge (17) dont le centre de rotation est celui de l'arbre de rotation (13) et dans laquelle les surfaces de transfert de chaleur vers le tirage de refroidissement des puits de chaleur (50UI, 50VI, 50WI) du côté interne en direction radiale sont inférieures aux surfaces de transfert de chaleur vers le tirage de refroidissement des puits de chaleur (50U0, 50V0, 50W0) du côté externe en direction radiale.
12. Machine électrique tournante selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisée en ce que des orifices d'admission (20) pour un tirage de refroidissement refroidissant des puits de chaleur (50UI, 50U0, 50VI, 50V0, 50WI, 50W0) sont pourvus à proximité des côtés d'admission du tirage de refroidissement des puits de chaleur (50UI, 50U0, 50VI,
13. Machine électrique tournante selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisée en ce que la commande de courant est une commande de courant UVW triphasé et les puits de chaleur (50UI, 50U0, 50VI, 50V0, 50WI, 50W0), disposés en réseau en direction circonférentielle de l'arbre de rotation (13) de façon à entourer l'arbre de rotation (13) et comportant de multiples dispositifs de commutation (41) distribués parmi eux et montés sur eux, sont un puits de chaleur de phase U (50UI, 50U0) sur lequel des dispositifs de commutation de phase U sont montés, un puits de chaleur de phase V (50VI, 50V0) sur lequel des dispositifs de commutation de phase V sont montés et un puits de chaleur de phase W (50WI, 50W0) sur lequel des dispositifs de commutation de phase W sont montés.
14. Machine électrique tournante selon la revendication 13, caractérisée en ce que les puits de chaleur (50UI, 50U0) (50VI, 50V0) (50WI,50W0) des phases sont disposés en réseau en direction circonférentielle de l'arbre de rotation (13) de façon à entourer l'arbre de rotation (13) selon une forme s'approchant du U.
15. Machine électrique tournante selon la revendication 13, caractérisée en ce que les puits de chaleur (50UI, 50U0) (50VI, 50V0) (50WI, 50W0) des phases sont disposés en réseau en direction circonférentielle de l'arbre de rotation (13) de façon à entourer l'arbre de rotation (13) selon une forme s'approchant du triangle.
16. Machine électrique tournante selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisée en ce que les multiples dispositifs de commutation (41) et le dispositif de dissipation de chaleur (50) sont disposés de façon adjacente au composant à machine électrique tournante (2) en direction longitudinale de l'arbre de rotation (13) et l'aire occupée par les dispositifs de commutation (41) et le dispositif de dissipation de chaleur (50) en direction radiale de l'arbre de rotation (13) se trouve dans l'aire occupée par le composant à machine électrique tournante (2) en direction radiale.
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