FR2896348A1 - Machine dynamoelectrique a dispositif de commande integre - Google Patents

Abstract

Afin d'améliorer une fiabilité, des performances en termes de coût et une propriété de refroidissement, une machine dynamoélectrique à dispositif de commande intégré, montée sur une machine dynamoélectrique (1), comporte un pont inverseur (40) configuré avec une pluralité d'éléments de commutation à semi-conducteurs (41a, 41b), et une pluralité de dissipateurs thermiques (50, 51) prévus pour des bras (46, 47) respectifs du pont inverseur (40) et ayant les éléments de commutation à semi-conducteurs (41a, 41b) des bras(46, 47) correspondants montés sur ces derniers pour refroidir les éléments de commutation à semi-conducteurs (41a, 41b), caractérisée en ce que l'élément de commutation à semi-conducteurs (41a, 41b) comporte une pluralité de dispositifs de commutation à semi-conducteurs (41a1-41an, 41b1-41bn), agencés en parallèle, la pluralité des dispositifs de commutation à semi-conducteurs (41a1-41an, 41b1-41bn), agencés en parallèle, étant montée sur les dissipateurs thermiques (50, 51) communs.

Description

MACHINE DYNAMOELECTRIQUE A DISPOSITIF DE COMMANDE INTEGRE DOMAINE DE

L'INVENTION La présente invention concerne une machine dynamoélectrique à dispositif de commande intégré devant être utilisée sur un véhicule ou analogues et, plus précisément, une machine dynamoélectrique intégrée comportant un dispositif de commande ayant une pluralité d'éléments de commutation à semi-conducteurs et un dissipateur thermique pour refroidir les éléments de commutation à semi-conducteurs prévu sur la machine dynamoélectrique. DESCRIPTION DE L'ART CONNEXE Ces dernières années, des voitures hybrides ont commencé à apparaître en vue des problèmes de réchauffement planétaire et d'économie de ressource. La voiture hybride a un système comportant une unité de puissance ayant un moteur thermique et un moteur électrique combiné entre eux, et a une fonction de ralentiarrêt pour arrêter le moteur thermique lorsque le véhicule s'arrête au niveau d'un feu de circulation au rouge et, lorsque le feu de circulation passe au vert, redémarre le moteur thermique automatiquement et rapidement avec le moteur électrique, en déterminant le changement du feu de circulation à partir de la mise en fonctionnement d'un frein et d'un accélérateur par un conducteur, une fonction pour aider à une accélération lors d'une accélération du véhicule par le moteur électrique selon l'état d'une accélération, pour atténuer une charge appliquée au moteur thermique, qui est un moteur thermique à combustion interne. Cependant, ce système exige une batterie haute tension et un moteur électrique à sortie élevée, et par conséquent, le système lui-même est très coûteux. Au contraire, afin de rendre le système généralement familier, un système limité à une fonction spécifique de ralenti-arrêt pour réduire le coût est désormais en développement. En tant qu'un tel système, un moteur électrique à courant alternatif (CA) à inverseur intégré tel que décrit dans, par exemple, le document JP-A-2004-274992 (voir la description, figure 1 et figure 3) est proposé. Ce système comporte une fonction d'inverseur intégrée dans un alternateur dans la technique apparentée en tant qu'une structure, c'est-à-dire, une fonction de moteur électrique pour démarrer le moteur thermique est ajoutée à une fonction de génération de puissance de l'alternateur dans la technique apparentée. La figure 10 est un schéma de circuit simplifié de la machine dynamoélectrique à dispositif de commande intégré dans la technique apparentée, montrant une relation de rapport entre un dispositif de commande prévu avec une unité de dispositif de puissance ayant un inverseur, une machine dynamoélectrique, une batterie et ainsi de suite. Sur la figure 10, une machine dynamoélectrique 1 comporte un enroulement d'induit 16a enroulé autour d'un stator et un enroulement de champ 14 enroulé autour d'un rotor, et l'enroulement d'induit 16a est configuré en raccordant des bobines triphasées (une phase U, une phase V et une phase W) dans un raccord en Y (raccord en étoile).

Une unité de dispositif de puissance 4 comporte un pont inverseur 40, qui est dénommé en tant qu'un module inverseur, ayant une pluralité de dispositifs de commutation (un transistor de puissance, un MOSFET, un IGBT, etc.) 41 en tant que dispositifs de puissance et des diodes 42 agencées en parallèle aux dispositifs de commutation 41 respectifs, et un condensateur 43 raccordé au pont inverseur 40 en parallèle. Le pont inverseur 40 comporte trois modules, chaque module comportant deux ensembles d'un dispositif de commutation 41a et la diode 42 qui constituent un bras supérieur (bras à haute tension) 46 et le dispositif de commutation 41b et la diode 42 qui constituent un bras inférieur (bras à basse tension) 47 agencés en série, et les trois modules sont agencés en parallèle, correspondant aux trois phases (phase U, phase V et phase W). Des extrémités des phases respectives du raccord en Y de l'enroulement d'induit 16a sont raccordées électriquement à des points intermédiaires entre le dispositif de commutation 41a du bras supérieur 46 et le dispositif de commutation 41b du bras inférieur 47, respectivement, dans les phases respectives U, V et W, par le biais de fils CA (courant alternatif) 9.

Une borne positive et une borne négative d'une batterie 5 sont raccordées électriquement à un côté positif et un côté négatif du pont inverseur 40, respectivement, par le biais de fils de CC (courant continu) 8. Dans le fonctionnement d'une commutation 41a, 41b pont inverseur 40, la mise en commutation des dispositifs de respectifs est commandée par un ordre provenant d'un circuit de commande 44. Le circuit courant de champ afin d'ajuster un devant être délivré à rotor. Dans la machine dynamoélectrique 1 prévue avec l'unité de dispositif de puissance 4 tel que décrit ci-dessus, un courant continu est distribué à partir de la batterie 5 à l'unité de dispositif de puissance 4 par le biais des fils CC 8 lorsque le moteur électrique est démarré. Ensuite, le circuit de commande 44 met sous tension (ON) et hors tension (OFF) les dispositifs de commutation 41a, 41b respectifs du pont inverseur 40, de sorte que le courant continu soit converti en une alimentation en courant alternatif triphasée. Ensuite, l'alimentation en courant alternatif triphasée est délivrée à l'enroulement d'induit 16a de la machine dynamoélectrique 1 par le biais des fils de CA 9. Par conséquent, un champ magnétique tournant est fourni à la périphérie de l'enroulement de champ 14 du rotor alimenté en courant de champ par le circuit de commande 45 de courant de champ, et ainsi, le rotor de la machine dynamoélectrique 1 est entraîné afin d'effectuer une de commande 44 commande un circuit de commande 45 de courant de champ l'enroulement de champ 14 du rotation, moyennant quoi le moteur thermique est démarré par le biais d'une poulie d'une machine dynamoélectrique, d'une courroie, d'une poulie à manivelle et d'un embrayage sous tension D'un autre côté, lorsque le moteur thermique est démarré, la puissance tournante du moteur thermique est transmise à la machine dynamoélectrique 1 par le biais de la poulie à manivelle, la courroie et la poulie de machine dynamoélectrique. Par conséquent, le rotor de la machine dynamoélectrique 1 est entraîné afin d'effectuer une rotation, et une tension en CA triphasée est induite dans l'enroulement d'induit 16a. Donc, le circuit de commande 44 met sous tension et hors tension les dispositifs de commutation 41 respectifs afin de convertir la puissance en CA triphasée induite dans l'enroulement d'induit 16a en le courant continu, chargeant de ce fait la batterie 5. Dans la machine dynamoélectrique de la technique apparentée, les bras du circuit triphasé qui constituent une unité de puissance du circuit de commande comportent chacun un dispositif de commutation à semi-conducteurs unique. Bien que celui-ci dépende du courant généré devant être utilisé de manière continue, exigé pour un générateur de puissance, pour des véhicules et de l'exigence d'un couple moteur électrique, il est nécessaire de délivrer un courant qui soit d'au moins 1,5 à 2 fois le courant généré pendant une courte durée pour démarrer le moteur thermique. Etant donné qu'uniquement un dispositif de commutation est prévu, il n'existe aucune flexibilité de conception dans la génération de puissance de la machine dynamoélectrique, le courant utilisé lorsqu'elle est entraînée, des conditions temporelles, dans les propriétés de refroidissement de la machine dynamoélectrique ou la configuration du dissipateur thermique, dans les organes de câblage et ainsi de suite. En conséquence, on est obligé d'utiliser le dispositif de commutation ayant une capacité ou une taille inutile en termes de conception. Etant donné qu'il n'existe aucune flexibilité de conception, si on donne la priorité à l'un parmi la génération de puissance et l'entraînement, on est obligé de réduire le courant lorsque l'autre fonctionne, et ainsi, cela devient un obstacle à une obtention d'une puissance élevée.

Etant donné qu'il existe uniquement un dispositif de commutation, le mauvais fonctionnement du dispositif conduit directement au mauvais de la machine dynamoélectrique. Donc, il reste un problème à résoudre en termes de fiabilité de la machine dynamoélectrique.

En plus, les variantes sont généralement en nombre réduit pour les dispositifs discrets à usage multiple ayant la capacité d'adapter le courant requis pour la machine dynamoélectrique pour des véhicules comme décrit ci-dessus. Donc, il est nécessaire de développer un nouveau dispositif de commutation. Cependant, un développement du nouveau dispositif de commutation résulte de manière désavantageuse en une augmentation des coûts. Lorsqu'il est monté sur des véhicules tels 30 que des véhicules automobiles, il est également nécessaire de faire face à des conditions contraignantes telles qu'une miniaturisation et une réduction de poids. RESUME DE L'INVENTION Au vu des circonstances telles que décrites ci-dessus, un objet de l'invention consiste à améliorer la fiabilité, les performances en termes de coût et la propriété de refroidissement d'une machine dynamoélectrique. Une machine dynamoélectrique à dispositif de commande intégré selon l'invention comporte un pont inverseur ayant une pluralité d'éléments de commutation à semi-conducteurs ; et une pluralité de dissipateurs thermiques qui est prévue pour des bras respectifs du pont inverseur, et comporte les éléments de commutation à semi-conducteurs montés sur les bras correspondants pour refroidir les éléments de commutation à semi-conducteurs montés sur ces derniers, la pluralité d'éléments de commutation à semi-conducteurs et la pluralité de dissipateurs thermiques étant montées sur la machine dynamoélectrique à dispositif de commande intégré, dans laquelle les éléments de commutation à semi-conducteurs comportent une pluralité de dispositifs de commutation à semi-conducteurs agencés en parallèle, et la pluralité de dispositifs de commutation à semi-conducteurs agencés en parallèle est montée sur les dissipateurs thermiques communs, moyennant quoi la fiabilité, les performances en termes de coût et la propriété de refroidissement peuvent être avantageusement améliorées.

L'objet, les caractéristiques, aspects et avantages précédents et d'autres de la présente invention deviendront plus apparents lorsque envisagés en conjonction avec les dessins joints.

BREVE DESCRIPTION DES DESSINS - La figure 1 est un schéma de circuit simplifié d'une machine dynamoélectrique à dispositif de commande intégré représentant un exemple d'une relation de raccord entre un dispositif de commande ayant une unité de dispositif de puissance ayant un inverseur, une machine dynamoélectrique, une batterie et ainsi de suite, selon un premier mode de réalisation de l'invention, - la figure 2 est une vue latérale en coupe transversale verticale d'un exemple de la machine dynamoélectrique à dispositif de commande intégré selon le premier mode de réalisation de l'invention, - la figure 3 est une vue avant de l'unité de dispositif de puissance selon l'exemple de la machine dynamoélectrique à dispositif de commande intégré dans le premier mode de réalisation de l'invention, - la figure 4 est un dessin d'assemblage montrant une unité de puissance dans l'état éclaté selon l'exemple de la machine dynamoélectrique à dispositif de commande intégré dans le premier mode de réalisation de l'invention, - la figure 5 est une vue en perspective montrant un exemple d'un des bras (bras à basse 30 tension) de l'unité de puissance (unité d'inversion) selon un exemple de la machine dynamoélectrique à dispositif de commande intégré dans un deuxième mode de réalisation de l'invention, - la figure 6 est une vue en perspective représentant un autre exemple de l'un des bras (bras à basse tension) de l'unité de puissance (unité d'inversion) selon un exemple de la machine dynamoélectrique à dispositif de commande intégré dans un troisième mode de réalisation de l'invention, - la figure 7 est une vue en perspective représentant encore un autre exemple d'un des bras (bras à basse tension) de l'unité de puissance (unité d'inversion) selon un exemple de la machine dynamoélectrique à dispositif de commande intégré dans un quatrième mode de réalisation de l'invention, - la figure 8 est une vue avant représentant un autre exemple de l'unité de puissance (unité d'inversion) d'une phase selon un exemple de la machine dynamoélectrique à dispositif de commande intégré dans un cinquième mode de réalisation de l'invention, - la figure 9 est une vue avant représentant encore un autre exemple de l'unité de puissance (unité d'inversion) d'une phase selon un exemple de la machine dynamoélectrique à dispositif de commande intégré dans un sixième mode de réalisation de l'invention, - la figure 10 est un schéma de circuit simplifié de la machine dynamoélectrique à dispositif de commande intégré dans la technique apparentée, représentant une relation de raccord entre le dispositif de commande prévu avec l'unité de dispositif de puissance ayant l'inverseur, la machine dynamoélectrique et la batterie. DESCRIPTION DES MODES DE REALISATION PREFERES Premier mode de réalisation : En se référant maintenant aux figures 1 à 4, un premier mode de réalisation de l'invention va être décrit. Sur les figures 1 à 4, les mêmes parties sont représentées par les mêmes numéros de référence. Sur la figure 1, les mêmes parties ou des parties correspondant aux parties de la figure 10 représentant un exemple décrit ci-dessus sont représentées par les mêmes numéros de référence que sur la figure 10. En se référant maintenant à la figure 1 représentant un schéma de circuit simplifié d'une machine dynamoélectrique à dispositif de commande intégré, la configuration du circuit et le fonctionnement sont principalement décrits. Sur la figure 1, une machine dynamoélectrique 1 comporte un enroulement d'induit 16a enroulé autour d'un stator et un enroulement de champ 14 enroulé autour d'un rotor, et l'enroulement d'induit 16a comporte trois phases (une phase U, une phase V et une phase W) de bobines raccordées dans un raccord en Y (raccord en étoile).

Une unité de dispositif de puissance 4 comporte un pont inverseur 40 ayant une pluralité d'éléments de commutation à semi-conducteurs en tant qu'éléments de puissance et étant dénommé "module inverseur", et un condensateur 43 raccordé en parallèle au pont inverseur 40. Le pont inverseur 40 exemplifié dans le premier mode de réalisation est un pont inverseur triphasé ayant des bras supérieur et inférieur pour les phases respectives constitué de la phase U, la phase V et la phase W, comme représenté sur le dessin. Le pont inverseur 40 est prévu avec deux ensembles de bras comportant un bras supérieur (bras à haute tension) 46 ayant un élément de commutation à semi-conducteurs à haute tension 41a qui comporte une pluralité de dispositifs de commutation à semi-conducteurs 41a1 et 41an agencés et raccordés en parallèle entre eux, et un bras inférieur (bras à basse tension) 47 ayant un élément de commutation à semi-conducteurs du côté à basse tension 41b qui comporte une pluralité de dispositifs de commutation à semi-conducteurs 41b1 et 41bn agencés et raccordés en parallèle entre eux, et deux ensembles de chacun des bras sont raccordés en parallèle pour trois phases (phase U, phase V et phase W).

Les dispositifs de commutation à semi-conducteurs 41a1, 41an, 41b1, 41bn sont des dispositifs de commutation à semi-conducteurs connus tels qu'un transistor de puissance, un MOSFET, ou un IGBT et des signaux de commande de grille sont délivrés à chaque bras. En d'autres termes, des signaux de commande de grille commune UHGS sont délivrés à la pluralité de dispositifs de commutation à semi-conducteurs 41a1 et 41an raccordés en parallèle dans le bras supérieur 46 de la phase U à partir du dispositif d'entraînement de grilles triphasé 44GD d'un circuit de commande 44, et des signaux de commande de grille commune ULGS sont délivrés à la pluralité de dispositifs de commutation à semi-conducteurs 41b1 et 41bn raccordés en parallèle dans le bras inférieur 47 de la phase U à partir du dispositif d'entraînement de grilles triphasé 44GD.

De la même façon, des signaux de commande de grille commune VHGS sont délivrés à la pluralité de dispositifs de commutation à semi-conducteurs 41a1 et 41an raccordés en parallèle dans le bras supérieur 46 de la phase V à partir du dispositif d'entraînement de grilles triphasé 44GD du circuit de commande 44 et les signaux de commande de grille commune VLGS sont délivrés à la pluralité de dispositifs de commutation à semi-conducteurs 41b1 et 41bn raccordés en parallèle au bras inférieur 47 de la phase V à partir du dispositif d'entraînement de grilles triphasé 44GD. Des signaux de commande de grille commune WHGS sont délivrés à la pluralité de dispositifs de commutation à semi-conducteurs 41a1 et 41an raccordés en parallèle dans le bras supérieur 46 de la phase W à partir du dispositif d'entraînement de grilles triphasé 44GD du circuit de commande 44 et les signaux de commande de grille commune ULGS sont délivrés à la pluralité de dispositifs de commutation à semi-conducteurs 41b1 et 41bn raccordés en parallèle au bras inférieur 47 de la phase W à partir du dispositif d'entraînement de grilles triphasé 44GD. Bien que non représenté sur la figure 1, la diode de volant connue raccordée en parallèle aux dispositifs de commutation à semi-conducteurs peut être configurée en tant qu'un module par intégration avec les dispositifs de commutation à semi-conducteurs 41a1, 41an, 41b1, 41bn respectifs, ou peut être prévue en commun au lieu d'être prévue individuellement sur la pluralité de dispositifs de commutation à semi-conducteurs raccordés en parallèle entre eux.

Les extrémités de la phase respective du raccord en Y de l'enroulement d'induit 16a sont raccordées électriquement à des points intermédiaires respectifs entre les dispositifs de commutation à semi-conducteurs 41a1, 41an du bras supérieur 46 et les dispositifs de commutation 41b1, 41bn du bras inférieur 47 raccordés en série dans les phases UVW respectives par le biais des fils CA 9. La borne positive et la borne négative d'une batterie 5 sont raccordées électriquement au côté positif et au côté négatif du pont inverseur 40 par le biais de fils CC 8. Dans le pont inverseur 40, la mise en fonctionnement de commutation des dispositifs de commutation à semi-conducteurs 41a1, 41an, 41b1 et 41bn respectifs sont commandés par un ordre provenant du circuit de commande 44. Le circuit de commande 44 commande un circuit de commande de courant de champ 45 et ajuste un courant de champ mis en circulation vers l'enroulement de champ 14 du rotor. Dans la machine dynamoélectrique 1 prévue avec l'unité de dispositif de puissance 4, telle que décrite ci-dessus, un courant continu est délivré à l'unité de dispositif de puissance 4 par le biais des fils de CC 8 à partir de la batterie 5 lorsque le dispositif de traction ou de propulsion est démarré.

Ensuite, le circuit de commande 44 met sous tension (ON) et hors tension (OFF) les dispositifs de commutation à semi-conducteurs respectifs 41a1, 41an, 41b1 et 41bn dans les phases UVW respectives dans le pont inverseur 40, moyennant quoi le courant continu est converti en une alimentation en courant alternatif triphasée. Ensuite, l'alimentation en courant alternatif triphasée est délivrée à l'enroulement d'induit 16a de la machine dynamoélectrique 1 par le biais des fils CA 9. Par conséquent, un champ magnétique tournant est fourni à la périphérie de l'enroulement de champ 14 du rotor auquel le courant de champ est délivré à partir du circuit de commande de courant de champ 45, de sorte que le rotor de la machine dynamoélectrique 1 soit entraîné afin d'effectuer une rotation, moyennant quoi le moteur thermique est démarré par le biais d'une poulie de machine dynamoélectrique, d'une courroie, d'une poulie à manivelle et d'un embrayage (sous tension). D'un autre côté, lorsque le moteur thermique est démarré, la puissance tournante du moteur thermique est transmise à la machine dynamoélectrique 1 par le biais de la poulie à manivelle, la courroie et la poulie de machine dynamoélectrique. Par conséquent, le rotor de la machine dynamoélectrique 1 est entraîné afin d'effectuer une rotation, moyennant quoi une tension en CA triphasée est induite par l'enroulement d'induit 16a. Donc, le circuit de commande 44 met sous tension et hors tension les dispositifs de commutation à semi-conducteurs 41a1, 41an, 41b1, 41bn respectifs des phases respectives, convertit l'alimentation en courant alternatif triphasée induite par l'enroulement d'induit 16a en le courant continu pour charger la batterie 5 avec le courant continu. En se référant maintenant aux figures 2 à 4 représentant un exemple d'une structure détaillée de la machine dynamoélectrique à dispositif de commande intégré, la structure détaillée sera principalement décrite. Comme représenté sur la figure 2, la machine dynamoélectrique 1 comporte un boîtier ayant une plaque de fixation avant 10 et une plaque de fixation arrière 11, un arbre 13 disposé dans le boîtier par le biais d'un palier de support 12 afin de pouvoir être mis en rotation, un rotor 15 fixé sur l'arbre 13 et ayant l'enroulement de champ 14, un stator 16 fixé au boîtier afin d'entourer le rotor 15 et ayant l'enroulement d'induit 16a, un ventilateur 17 fixé aux deux surfaces d'extrémité dans la direction axiale du rotor 15, une poulie 18 immobilisée à une extrémité de l'arbre 13 sur le côté avant, un porte-balai 19 monté sur la plaque de fixation arrière 11 afin d'être positionné sur la périphérie externe du côté arrière de l'arbre 13, une paire de balais 20 disposés dans le porte-balai 19 afin d'être amenés en contact coulissant avec une paire de bagues collectrices 21 montées sur le côté arrière de l'arbre 13, et un capteur de détection de position de rotation (résolveur et analogues) 22 disposé au niveau d'une extrémité de l'arbre 13 sur le côté arrière. La machine dynamoélectrique 1 est raccordée à un arbre tournant (non représenté) du moteur thermique par le biais de la poulie 18 et d'une courroie (non représentée).

Dans le premier mode de réalisation, l'unité de dispositif de puissance 4 est disposée intégralement dans ou à proximité de la machine dynamoélectrique 1. En d'autres termes, la pluralité d'éléments de commutation à semi-conducteurs 41a1, 41b1, un dissipateur thermique interne 50 et un dissipateur thermique externe 51 raccordés aux éléments de commutation à semi-conducteurs 41 respectifs, qui constituent l'unité de dispositif de puissance 4, sont installés sur la surface externe de la plaque de fixation arrière 11 par le biais d'un organe de support (non représenté) dans un espace défini entre un couvercle 30, disposé sur le côté arrière de la plaque de fixation arrière 11, et la plaque de fixation arrière 11. Une carte 44a de circuit de commande sur laquelle la carte de commande 44 est montée est disposée sur l'extérieur du couvercle 30. La carte 44a de circuit de commande sur lequel est monté le circuit de commande 44 est montée intégralement dans la machine dynamoélectrique 1 par le biais du couvercle 30. Bien que la carte 44a de circuit de commande sur laquelle est monté le circuit de commande 44 décrit ci-dessus soit montée directement et en une seule pièce sur la machine dynamoélectrique 1 par le biais du couvercle 30 dans de nombreux cas, elle peut être montée en une seule pièce de manière indirecte par le biais d'une partie d'une carrosserie de véhicule. Le couvercle 30 et la plaque de fixation arrière 11 sont formés avec des trous de ventilation d'air 31a, 31b afin de former un passage d'air comme indiqué par une flèche F sur le dessin, moyennant quoi de l'air traverse le couvercle 30 par la rotation du ventilateur 17 du rotor 15 afin de refroidir les éléments de commutation à semi-conducteurs 41a, 41b, le dissipateur thermique interne 50, le dissipateur thermique externe 51, le circuit de commande 44 sur la carte 44a de circuit de commande. Comme représenté sur la figure 3, l'unité de dispositif de puissance 4 est divisée en portions triphasées de U, V et W (une portion 60 de phase U, une portion 70 de phase V et une portion 80 de phase W), une paire de dissipateurs thermiques, c'est-à-dire, le dissipateur thermique interne 50 et le dissipateur thermique externe 51 sont montés sur chaque portion. L'élément de commutation à semi-conducteurs 41a (portion vide sur le dessin) du bras supérieur est monté sur le dissipateur thermique interne 50, et les éléments de commutation à semi-conducteurs 41a comportent chacun les quatre (c'est-à-dire, plusieurs) dispositifs de commutation à semi-conducteurs 41a1, 41an, agencés en parallèle, sur la circonférence de la machine dynamoélectrique 1 et en parallèle en termes de la configuration du circuit électrique, comme représenté sur le dessin. De la même manière, les éléments de commutation à semi-conducteurs 41b (hachurés sur le dessin) du bras inférieur sont montés sur le dissipateur thermique externe 51, et les éléments de commutation à semi-conducteurs 41b comportent chacun les quatre (c'est-à-dire, plusieurs) dispositifs de commutation à semi-conducteurs 41b1, .. 41bn agencés en parallèle, sur la circonférence de la machine dynamoélectrique 1, en parallèle en termes de la configuration du circuit, comme représenté sur le dessin. La portion 60 de phase U, la portion 70 de phase V et la portion 80 de phase W sont positionnées autour de l'arbre tournant 13 de la machine dynamoélectrique 1 à la même distance radiale de l'arbre tournant 13 afin d'entourer l'arbre tournant 13 comme représenté sur le dessin, et ces portions sont positionnées dans un même plan qui est orthogonal à l'arbre tournant 13. En d'autres termes, le dissipateur thermique interne 50, le dissipateur thermique externe 51 et les éléments de commutation à semi-conducteurs 41a et 41b de la portion 60 de phase U, le dissipateur thermique interne 50, le dissipateur thermique externe 51 et les éléments de commutation à semi-conducteurs 41a et 41b de la portion 70 de phase V, et le dissipateur thermique interne 50, le dissipateur thermique externe 51 et les éléments de commutation à semi-conducteurs 41a, 41b de la portion 80 de phase W sont positionnés à la même distance radiale à partir de l'arbre tournant 13 autour de l'arbre tournant 13 afin d'entourer l'arbre tournant 13 de la machine dynamoélectrique 1, comme représenté sur le dessin, et sont positionnés dans le même plan qui est orthogonal à l'arbre tournant 13. En se référant maintenant à la figure 4, qui est une vue en perspective éclatée représentant un assemblage d'une unité de puissance, une implantation détaillée des éléments de commutation à semi- conducteurs 41a, 41b, du dissipateur thermique interne 50, du dissipateur thermique externe 51 et de la structure de câblage d'unité de puissance sera décrite en se référant également au schéma de circuit simplifié de la figure 1.

Premièrement, les éléments de commutation à semi-conducteurs 41a qui constituent le bras supérieur 46 comportent quatre MOSFET (dispositifs de commutation à semi-conducteurs) 41a1 à 41an liés au dissipateur thermique interne 50 par le biais de plaques de base 25 qui servent en tant que bornes de drain D (voir également la figure 1) avec un organe électriquement conducteur et un élément thermiquement conducteur tel qu'une brasure. D'un autre côté, les éléments de commutation à semi-conducteurs 41b qui constituent le bras inférieur 47 comportentégalement quatre MOSFET 41b1 à 41bn liés au dissipateur thermique externe 51 par le biais des plaques de base 25 qui servent également en tant que bornes de drain D (voir également la figure 1) avec l'organe électriquement conducteur et l'organe thermiquement conducteur tel que la brasure. Par conséquent, les dissipateurs thermiques respectifs ont la même tension que les bornes de drain D respectives liées de manière correspondante.

Une borne source 65S (voir également S sur la figure 1) des dispositifs de commutation à semi-conducteurs 41a1 à 41an (les éléments de commutation à semi-conducteurs 41a) est amenée en commun à partir des quatre dispositifs de commutation à semi-conducteurs 41a1 à 41an par une plaque de câblage 61, dont une extrémité est raccordée en commun au dissipateur thermique externe 51 d'un bras inférieur 47, c'est-à-dire, à la borne de drain D (voir également D sur la figure 1) de l'élément de commutation à semi-conducteurs 41b par le biais d'une couche de câblage pontée 61a, et également raccordée au fil conducteur de phase U de l'enroulement d'induit 16a du stator 16 par le biais du fil CA 9. Une borne grille 65G des dispositifs de commutation à semi-conducteurs 41a1 à 41an (élément de commutation à semi-conducteurs 41a) est également amenée en commun à partir des quatre dispositifs de commutation à semi-conducteurs 41a1 à 41an de la même manière que la borne source 65S. En plus, la borne source 65S et la borne grille 65G sont amenées par paire afin qu'une commutation soit pratique entre les dispositifs de commutation à semi-conducteurs 41a1 à 41an correspondants. Une borne source 66S (voir également S sur la figure 1) des dispositifs de commutation à semi- conducteurs 41b1 à 41bn (les éléments de commutation à semi-conducteurs 41b) est amenée en commun à partir des quatre dispositifs de commutation à semi-conducteurs 41b1 à 41bn par la plaque de câblage 62, dont une extrémité s'étend jusqu'à une portion de fixation commune 52 et raccordée en commun au dissipateur thermique externe 51 par le biais d'une couche de câblage étendue 62a, et est solidement fixée en commun au dissipateur thermique 51 de phase U avec la couche de câblage pontée 61a de la plaque de câblage 61 de phase U, et est également mise à la terre E au travers d'un organe de masse en lui-même (plaque de fixation ou analogues). Une borne grille 66G des dispositifs de commutation à semi-conducteurs 41b1 à 41bn est amenée en commun à partir des quatre dispositifs de commutation à semi-conducteurs 41b1 à 41bn de la même manière que la borne source 66S. En plus, la borne source 66S et la borne grille 66G sont amenées par paire afin qu'une commutation soit pratique entre les dispositifs de commutation à semi-conducteurs 41b1 à 41bn correspondants. Sur la figure 4, la borne source S et la borne grille G sont représentées uniquement sur un des dispositifs de commutation à semi-conducteurs 41b1 à 41bn dans l'élément de commutation à semi-conducteurs 41b et les bornes source et les bornes grille pour les éléments restants ne sont pas représentées pour montrer clairement la structure de câblage. De la même manière, également sur les figures 5 à 7, la borne source S et la borne grille G sont représentées uniquement sur un des dispositifs de commutation à semi-conducteurs 41b1 à 41bn de l'élément de commutation à semi-conducteurs 41b, et les bornes source et les bornes grille pour les éléments restants sont omises pour représenter clairement la structure de câblage. La borne source S et la borne grille G des éléments de commutation à semi-conducteurs 41a, c'est-à-dire, des dispositifs de commutation à semi-conducteurs 41a1 à 41an respectifs, et des éléments de commutation à semi-conducteurs 41b, c'est-à-dire, les dispositifs de commutation à semi-conducteurs 41b1 à 41bn sont, comme représenté sur la figure 2, prévus avec des enveloppes isolantes 58 telles que des enveloppes isolantes de résine ou analogues. Les enveloppes isolantes 58 sont prévues pour une isolation entre la borne source S et la borne grille G et une isolation entre ces bornes et les bornes de drain D ou les dissipateurs thermiques 50, 51. L'enveloppe isolante 58 n'est pas représentée sur les figures 4 à 9. De cette manière, le premier mode de réalisation de l'invention permet d'obtenir une miniaturisation et une réduction des coûts de l'unité de puissance (unité de pont inverseur) en raccordant en parallèle la pluralité de dispositifs de commutation à semi-conducteurs, qui ont une faible capacité de courant et ainsi, sont peu coûteux. Par ailleurs, en employant la configuration dans laquelle la pluralité de dispositifs de commutation à semi-conducteurs est agencée en parallèle, la pluralité de dispositifs peut être répartie sur les dissipateurs thermiques qui dissipent une chaleur générée à partir des dispositifs de commutation à semi-conducteurs, et ainsi, les performances de dissipation thermique peuvent être améliorées en comparaison de la technique apparentée. Par ailleurs, étant donné que la pluralité de dispositifs de commutation à semi-conducteurs est agencée en parallèle, même lorsque certains parmi la pluralité de dispositifs de commutation à semi-conducteurs tombent en panne, le fonctionnement peut être poursuivi par d'autres dispositifs de commutation à semi-conducteurs en état de marche bien que les performances baissent.

En outre, encore les plaques de base qui servent en tant que bornes de drain des dispositifs de commutation à semi-conducteurs sont raccordées directement aux dissipateurs thermiques, la résistance thermique entre les dispositifs de commutation à semi-conducteurs et les dissipateurs thermiques peut être réduite en comparaison du cas d'un montage des dispositifs de commutation à semi-conducteurs, par exemple, sur un substrat en métal, et un montage du substrat en métal sur le dissipateur thermique pour la dissipation thermique. Donc, les dispositifs de commutation à semi-conducteurs peuvent être refroidis de manière efficace, et ainsi, une amélioration de la sortie ou un usage dans l'environnement à température élevée est permis. En d'autres termes, le premier mode de réalisation de l'invention est la machine dynamoélectrique à dispositif de commande intégré comportant le pont inverseur ayant la pluralité d'éléments de commutation à semi-conducteurs et la pluralité de dissipateurs thermiques qui sont prévus pour des bras respectifs du pont inverseur et comportent les éléments de commutation à semi-conducteurs montés sur ces derniers pour les bras correspondants pour refroidir les éléments de commutation à semi-conducteurs montés sur ces derniers, la pluralité d'éléments de commutation à semi-conducteurs et la pluralité de dissipateurs thermiques étant montés sur la machine dynamoélectrique à dispositif de commande intégré, dans laquelle les éléments de commutation à semi-conducteurs comportent la pluralité de dispositifs de commutation à semi-conducteurs agencés en parallèle, la pluralité de dispositifs de commutation à semi-conducteurs agencés en parallèle sont montées sur les dissipateurs thermiques communs. Donc, dans cet agencement, en utilisant en parallèle les dispositifs de commutation ayant une faible capacité de courant, qui sont largement disponibles à des prix modérés, le circuit de puissance peut être configuré à un coût inférieur au cas de l'utilisation d'un dispositif de commutation unique ayant une grande capacité de courant. En employant la configuration dans laquelle la pluralité de dispositifs de commutation à semi-conducteurs sont raccordés en parallèle, les dispositifs de commutation à semi-conducteurs peuvent être répartis sur les dissipateurs thermiques. Donc, le rendement de dissipation thermique du dissipateur thermique peut être amélioré en comparaison du cas de l'utilisation du dispositif de commutation à semi-conducteurs unique, et est efficace pour diminuer la température des dispositifs de commutation à semi-conducteurs. Par ailleurs, la pluralité de dispositifs de commutation à semi-conducteurs est prévue, même si certains parmi les dispositifs de commutation à semi-conducteurs tombent en panne et ne peuvent plus fonctionner, pour que leurs fonctions puissent être poursuivies par les dispositifs de commutation à semi-conducteurs restants bien que les performances soient limitées, ceci étant efficace en tant que structure à sécurité intégrée. En plus, comme représenté sur les dessins, étant donné que la pluralité de dispositifs de commutation à semi-conducteurs qui constitue le bras à haute tension et la pluralité de dispositifs de commutation à semi-conducteurs qui constitue le bras à basse tension sur la même phase sont agencés en parallèle, radialement, de la machine dynamoélectrique, étant donné que la pluralité de dispositifs de commutation à semi-conducteurs qui constitue le bras à haute tension et la pluralité de dispositifs de commutation à semi-conducteurs qui constitue le bras à basse tension agencés en parallèle sont agencés afin de s'opposer mutuellement, radialement par rapport à la machine dynamoélectrique et les dissipateurs thermiques respectifs sont disposés sur le côté arrière des dispositifs de commutation à semi-conducteurs correspondants, et étant donné que l'air de refroidissement est généré par la rotation de la machine dynamoélectrique, les dispositifs de commutation à semi-conducteurs peuvent être refroidis directement et de manière efficace. La pluralité de dispositifs de commutation à semi-conducteurs dans les bras respectifs sont distants les uns des autres dans la direction circonférentielle de la machine dynamoélectrique, et l'air de refroidissement généré par la rotation de la machine dynamoélectrique circule dans la direction d'extension de l'arbre tournant de la machine dynamoélectrique autour des dispositifs de commutation à semi- conducteurs et des dissipateurs thermiques. Dans cette configuration, la circulation de l'air de refroidissement autour des dispositifs de commutation à semi-conducteurs peut être rectifiée et ainsi, les dispositifs de commutation à semi-conducteurs peuvent être refroidis directement et de manière efficace.

Etant donné que la pluralité de dispositifs de commutation à semi-conducteurs qui constitue le bras à haute tension et la pluralité de dispositifs de commutation à semi-conducteurs qui constituent le bras à basse tension, agencés en parallèle, sont agencés sensiblement aux mêmes positions circonférentielles de la machine dynamoélectrique, la circulation de l'air de refroidissement autour des dispositifs de commutation à semi-conducteurs peut être rectifiée et les dispositifs de commutation à semi-conducteurs peuvent être refroidis directement et de manière efficace.

Deuxième mode de réalisation : En se référant maintenant à la figure 5, un deuxième mode de réalisation de l'invention sera décrit. Sur la figure 5, les mêmes parties ou des parties correspondant à celles des figures 1 à 4 décrites ci-dessus sont représentées par les mêmes numéros de référence et les parties sensiblement différentes de celles des figures 1 à 4 sont principalement décrites et une description d'autres parties est omise. Le deuxième mode de réalisation est un exemple d'application à un véhicule qui requiert un couple plus petit en exploitation de puissance en comparaison du premier mode de réalisation (figure 1 à figure 4) décrit ci-dessus. Comme compris avec la figure 4 représentée ci-dessus, dans la configuration de la figure 5, le nombre de dispositifs de commutation à semi-conducteurs de l'élément de commutation à semi- conducteurs 41b est inférieur d'un à celui de la figure 4. De cette manière, avec la configuration dans laquelle les éléments de commutation à semiconducteurs 41a, 41b qui constituent les bras supérieur et inférieur des phases respectives du pont inverseur 40 comportent la pluralité de dispositifs de commutation semi-conducteurs 41a1 à 41an raccordés en parallèle par le biais des dissipateurs thermiques 50, 51, le nombre de dispositifs de commutation à semi-conducteurs peut être réduit selon la nécessité, tel que le couple requis, sans changer la structure des dissipateurs thermiques 50, 51 et la portion à proximité de ceux-ci, de sorte que la machine dynamoélectrique à dispositif de commande intégré dotée d'une fiabilité plus élevée puisse être obtenue et aisément fournie à un coût bas. En d'autres termes, en réduisant ou en augmentant le nombre des dispositifs de commutation à semi-conducteurs uniquement d'un, les dissipateurs thermiques ou les organes de câblage peuvent être utilisés sans modification quelconque et ainsi une nouvelle partie n'est pas nécessaire. Donc, les parties peuvent être standardisées et ainsi, la machine dynamoélectrique à dispositif de commande intégré dotée d'une fiabilité plus élevée peut être obtenue et fournie aisément à coût bas. En plus, lors d'une réduction du nombre des dispositifs de commutation à semi-conducteurs, la capacité de courant requise pendant l'exploitation de puissance est considérée. Bien que le courant maximum circule uniquement pendant une courte durée pendant l'exploitation de puissance, il est préférable de déterminer le nombre de dispositifs de commutation à semi-conducteurs raccordés en parallèle en considérant le courant maximum circulant pendant l'exploitation de puissance afin d'augmenter la fiabilité du dispositif de commutation à semi-conducteurs. Lorsque le courant maximum circule pendant une courte durée au cours de l'exploitation de puissance, il existe un état transitoire pendant une courte durée. Dans ce cas, au vu du dégagement de chaleur ou de la dissipation thermique, celui-ci peut être plus ou moins ignoré et ainsi, il dépend peu de la propriété de refroidissement des dissipateurs thermiques sur lesquels sont montés les dispositifs de commutation à semi-conducteurs.

Donc, il n'est pas particulièrement nécessaire de considérer la propriété de refroidissement du dissipateur thermique. En plus, dans la capacité de courant décrite ci-dessus, la sommation de la valeur d'augmentation de température d'exploitation de puissance (la valeur d'augmentation de température pendant l'exploitation de puissance) et de la température de saturation au moment d'une génération de puissance continue (au moment d'une génération de puissance continue dans la machine dynamoélectrique 1) n'excède pas la température admissible du dispositif de commutation à semi-conducteurs. Dans ce réglage, pour ce qui est de la température de saturation au moment d'une génération de puissance continue, la quantité de dégagement de chaleur pour un dispositif de commutation à semi-conducteurs est augmentée en réduisant la nombre de dispositifs de commutation à semi-conducteurs agencés en parallèle, mais la superficie du dissipateur thermique (superficie de dissipation thermique) pour un dispositif de commutation à semi-conducteurs est augmentée, et ainsi, la propriété de refroidissement est augmentée. Par conséquent, la capacité des dispositifs de commutation à semi-conducteurs peut être utilisée de manière efficace y compris pendant l'exploitation de puissance.

Lorsque la taille du dissipateur thermique peut être augmentée ou lorsque la taille du ventilateur peut être augmentée, la valeur d'augmentation de la température de saturation au moment d'une génération de puissance continue peut être restreinte en raison de la structure de la machine dynamoélectrique. Donc, il est également possible de réduire le nombre d'agencements parallèles de sorte que la sommation de la valeur d'augmentation de température et de la valeur d'augmentation de température au cours de l'exploitation de puissance n'excède pas la température admissible du dispositif de commutation à semi-conducteurs. De cette manière, en agençant des dispositifs de commutation à semi-conducteurs en parallèle et en réglant le nombre des dispositifs de commutation à semi-conducteurs agencés en parallèle tout en considérant la valeur d'augmentation de température pour la génération de puissance et l'exploitation de puissance, on peut obtenir une machine dynamoélectrique à flexibilité de conception élevée.

Dans le cas de la machine dynamoélectrique à dispositif de commande intégré selon cette demande, le fonctionnement de refroidissement par le ventilateur est arrêté lorsque le fonctionnement de la machine dynamoélectrique est arrêté pendant l'arrêt de ralenti après avoir généré la puissance et la température des dispositifs de commutation à semi-conducteurs peut augmenter en raison de l'effet thermique provenant du stator ou du rotor de la machine dynamoélectrique. Dans ce cas, en déterminant le nombre de dispositifs de commutation à semi-conducteurs agencés en parallèle ou la conception d'une fonction de refroidissement pour obtenir la température des dispositifs de commutation à semi-conducteurs n'excédant pas la température admissible, en considérant l'augmentation de température des dispositifs de commutation à semi-conducteurs, après leur arrêt, en plus de la valeur d'augmentation de température au cours de la génération de puissance et de l'exploitation de puissance, une sécurité thermique pour le dispositif de commutation à semi-conducteurs peut être augmentée.

Troisième mode de réalisation : En se référant maintenant à la figure 6, un troisième mode de réalisation de l'invention sera décrit. Sur la figure 6, les mêmes parties ou des parties correspondantes à celles des figures 1 à 5 décrites ci-dessus sont représentées par les mêmes numéros de référence, et les parties sensiblement différentes de celles des figures 1 à 5 sont principalement décrites, et une description d'autres parties est omise. Comme permet de le comprendre la structure représentée sur la figure 6, le troisième mode de réalisation a une structure dans laquelle le nombre des dispositifs de commutation à semi-conducteurs 41a1 à 41an, 41b1 à 41bn (41a1 à 41an ne sont pas représentés) est réduit de un selon la capacité de courant requise pour la machine dynamoélectrique à dispositif de commande intégré de la même manière que le deuxième mode de réalisation de l'invention. Cependant, les positions d'agencement des dispositifs de commutation à semi-conducteurs sur les dissipateurs thermiques 50, 51 (50 n'est pas représenté) sont concentrées sur le côté où la ligne de sortie est menée (le côté plus proche de la portion de fixation commune 52 agencée au fil CA 9). Dans cet agencement, la résistance de câblage peut être réduite et ainsi, un dégagement de chaleur dû à la résistance de câblage peut être réduit.

Donc, la quantité de chaleur dissipée à partir du dissipateur thermique est réduite de manière correspondante, et ainsi, l'amélioration de sortie et l'usage dans l'environnement à une température plus élevée sont permis de manière correspondante.

De cette manière, en agençant le dispositif de commutation à semi-conducteurs en parallèle et en déterminant le nombre des dispositifs de commutation à semi-conducteurs devant être agencés en parallèle ou la conception d'une fonction de refroidissement, tout en considérant les positions d'agencement des dispositifs de commutation à semi-conducteurs, la machine dynamoélectrique ayant une flexibilité plus élevée en termes de conception et permettant d'obtenir une sécurité thermique plus élevée est fournie.

Quatrième mode de réalisation : En se référant maintenant à la figure 7, un quatrième mode de réalisation de l'invention sera décrit. Sur la figure 7, les mêmes parties ou des parties correspondant à celles des figures 1 à 6 décrites ci-dessus sont représentées par les mêmes numéros de référence, et les parties sensiblement différentes de celles des figures 1 à 6 sont principalement décrites, et une description d'autres parties n'est pas faite. Comme permet de le comprendre la structure représentée sur la figure 7, le quatrième mode de réalisation a une structure dans laquelle le nombre de dispositifs de commutation à semi-conducteurs 41a1 à 41an, 41b1 à 41bn (41a1 à 41an ne sont pas représentés) est réduit de un selon la capacité de courant requise pour la machine dynamoélectrique à dispositif de commande intégré, par exemple, de la même manière que les deuxième et troisième modes de réalisation de l'invention. Cependant, les positions d'agencement des dispositifs de commutation à semi-conducteurs sur les dissipateurs thermiques 50, 51 (50 n'est pas représenté) sont répartis sur la surface entière de ceux-ci sur le côté où les dispositifs de commutation à semi-conducteurs sont montés.

Dans cet agencement, une chaleur provenant des dispositifs de commutation à semi-conducteurs peut être répartie et dissipée vers les dissipateurs thermiques, et ainsi, la répartition des températures sur le dissipateur thermique est réduite, de sorte que la capacité de dissipation thermique des dissipateurs thermiques peut être démontrée de manière suffisante. En plus, la différence de température des dispositifs de commutation à semi-conducteurs raccordés en parallèle peut être réduite, et ainsi, l'écart de température est petit. Donc, il reste une garantie supplémentaire jusqu'à la température limite supérieure pour l'usage des dispositifs de commutation à semi-conducteurs, et ainsi, l'amélioration de sortie et l'usage dans l'environnement à une température plus élevée sont permis de manière correspondante. De cette manière, en agençant les dispositifs de commutation à semi-conducteurs en parallèle et en déterminant le nombre de dispositifs de commutation à semi-conducteurs devant être agencés en parallèle ou la conception d'une fonction de refroidissement tout en considérant les positions d'agencement des dispositifs de commutation à semi-conducteurs, comme le troisième mode de réalisation, la machine dynamoélectrique ayant une flexibilité plus élevée en termes de conception et permettant d'obtenir une sécurité thermique plus élevée est fournie.

Cinquième mode de réalisation : En se référant maintenant à la figure 8, un cinquième mode de réalisation de l'invention sera décrit. Sur la figure 8, les mêmes parties ou des parties correspondantes à celles des figures 1 à 7 décrites ci-dessus sont représentées par les mêmes numéros de référence, et les parties sensiblement différentes de celles des figures 1 à 7 sont principalement décrites, et une description d'autres parties est omise. Comme permet de le comprendre la structure représentée sur la figure 8, le cinquième mode de réalisation a une structure dans laquelle le nombre des dispositifs de commutation à semi-conducteurs 41a1 à 41an, 41b1 à 41bn (41a1 à 41an ne sont pas représentés) est réduit de deux selon la capacité de courant exigée pour la machine dynamoélectrique à dispositif de commande intégré, par exemple, en comparaison du premier mode de réalisation de l'invention décrit ci-dessus, et les dispositifs de commutation à semi-conducteurs sont agencés sur les dissipateurs thermiques 50, 51 des bras supérieur et inférieur au niveau de positions exactement en opposition entre elles, de manière radiale par rapport à la machine dynamoélectrique 1 sans être décalés de manière circonférentielle par rapport à la machine dynamoélectrique 1 entre eux.

Dans cet agencement, étant donné que l'air de refroidissement circulant entre les deux dissipateurs thermiques traverse un espace Psg entre les dispositifs de commutation à semi-conducteurs, la circulation de l'air de refroidissement autour des dispositifs de commutation à semi-conducteurs peut être rectifiée. Donc, les dispositifs de commutation à semi-conducteurs et les surfaces internes des dissipateurs thermiques peuvent être refroidis directement et de manière efficace. De cette manière, étant donné que la température des dispositifs de commutation à semi-conducteurs peut être réduite de manière efficace, l'amélioration des sorties et l'usage dans l'environnement à une température plus élevée sont permis de manière correspondante. De cette manière, en agençant les dispositifs de commutation à semi-conducteurs en parallèle et en déterminant les positions d'agencement des dispositifs de commutation à semi-conducteurs qui sont réglés, tout en considérant la propriété de refroidissement de l'unité de puissance entière comportant les dissipateurs thermiques, la machine dynamoélectrique ayant une flexibilité plus élevée en termes de conception et permettant d'obtenir une sécurité thermique plus élevée est fournie.

Sixième mode de réalisation : En se référant maintenant à la figure 9, un sixième mode de réalisation sera décrit. La figure 9 est une vue avant représentant un autre exemple de l'unité de puissance (unité d'inversion) d'une phase dans l'exemple de la machine dynamoélectrique à dispositif de commande intégré. Les mêmes parties ou des parties correspondant à celles des figures 1 à 8 décrites ci-dessus sont représentées par les mêmes numéros de référence, et les parties sensiblement différentes de celles des figures 1 à 8 sont principalement décrites, et une description d'autres parties est omise. Comme permet de le comprendre la structure représentée sur la figure 9, le sixième mode de réalisation a une structure dans laquelle le nombre de dispositifs de commutation à semi-conducteurs 41a1 à 41an, 41b1 à 41bn (41a1 à 41an ne sont pas représentés) est réduit de deux selon la capacité de courant requise pour la machine dynamoélectrique à dispositif de commande intégré, par exemple, en comparaison de la figure 2 décrite ci-dessus, et les dispositifs de commutation à semi-conducteurs sont agencés sur les dissipateurs thermiques 50, 51 des bras supérieur et inférieur au niveau de positions décalées de manière circonférentielle par rapport à la machine dynamoélectrique 1 au lieu de se faire face exactement radialement par rapport à la machine dynamoélectrique 1. Dans cet agencement, l'air de refroidissement circulant entre les deux dissipateurs thermiques circule de manière répartie dans l'espace entre les dispositifs de commutation à semi-conducteurs et les dissipateurs thermiques, et ainsi, la résistance de circulation de l'air de refroidissement autour des dispositifs de commutation à semi-conducteurs peut être réduite, et ainsi, la quantité d'air circulant est augmentée en conséquence. Donc, les dispositifs de commutation à semi-conducteurs respectifs et les surfaces internes des dissipateurs thermiques peuvent être refroidies directement et de manière efficace. De cette manière, étant donné que la température des dispositifs de commutation à semi-conducteurs peut être réduite de manière efficace, l'amélioration de sortie et l'usage dans l'environnement à une température plus élevée sont permis de manière correspondante.

De cette manière, en agençant les dispositifs de commutation à semi-conducteurs en parallèle et en déterminant les positions d'agencement des dispositifs de commutation à semi-conducteurs qui sont réglés, tout en considérant la propriété de refroidissement de l'unité de puissance entière comportant les dissipateurs thermiques comme dans le cinquième mode de réalisation, la machine dynamoélectrique ayant une flexibilité plus élevée en termes de conception et permettant d'obtenir une sécurité thermique plus élevée est fournie. Comme décrit ci-dessus, les premier à sixième modes de réalisation de l'invention ont des avantages communs selon lesquels la fiabilité, les performances en termes de coût et la propriété de refroidissement peuvent être améliorées et selon lesquels la taille, la propriété de refroidissement, et le coût peuvent être aisémentoptimisés. En plus, une réduction de coûts de l'unité de puissance peut être obtenue en agençant une pluralité des dispositifs de commutation à semi-conducteurs à basse capacité de courant, que l'on trouve sur le marché en grande quantité à un coût bas, en parallèle. En plus, avec la configuration dans laquelle la pluralité de dispositifs de commutation à semi-conducteurs est agencée en parallèle, la pluralité de dispositifs peut être répartie sur les dissipateurs thermiques qui dissipent une chaleur dégagée par les dispositifs de commutation à semi-conducteurs, et ainsi, les performances de dissipation thermique peuvent être améliorées en comparaison de la technique apparentée. En plus, étant donné que la pluralité de dispositifs de commutation à semi-conducteurs sont agencés en parallèle, même lorsque certains parmi la pluralité de dispositifs de commutation à semi-conducteurs tombent en panne, le fonctionnement peut être poursuivi par d'autres dispositifs de commutation à semi-conducteurs en état de marche même si les performances baissent. Divers modifications et changements de cette invention seront apparents pour l'homme du métier sans s'écarter de la portée et de l'esprit de l'invention, et on devrait comprendre que celle-ci n'est pas limitée aux modes de réalisation illustratifs exposés ici. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour autant sortir du cadre de l'invention.

Claims (14)

REVENDICATIONS

1. Machine dynamoélectrique à dispositif de commande intégré comprenant : - un pont inverseur (40) ayant une pluralité d'éléments de commutation à semi-conducteurs (41a, 41b), et - une pluralité de dissipateurs thermiques (50, 51) qui est prévue pour des bras (46, 47) respectifs du pont inverseur (40), et comporte les éléments de commutation à semi-conducteurs (41a, 41b) montés sur les bras (46, 47) correspondants, pour refroidir les éléments de commutation à semi-conducteurs (41a, 41b) montés sur ces derniers, la pluralité d'éléments de commutation à semi-conducteurs (41a, 41b) et la pluralité de dissipateurs thermiques (50, 51) étant montées sur la machine dynamoélectrique (1) à dispositif de commande intégré, caractérisée en ce que les éléments de commutation à semi-conducteurs (41a, 41b) comportent une pluralité de dispositifs de commutation à semi-conducteurs (41a1-41an, 41b1-41bn) agencés en parallèle, la pluralité de dispositifs de commutation à semi-conducteurs (41a1-41an, 41b1-41bn) agencés en parallèle étant montée sur les dissipateurs thermiques (50, 51) communs.

2. Machine dynamoélectrique à dispositif de commande intégré selon la revendication 1, caractérisée en ce que la pluralité de dispositifs de commutation à semi-conducteurs (41a1-41an) qui constituent un bras àhaute tension (46) et la pluralité de dispositifs de commutation à semi-conducteurs (41b1-41bn) qui constituent un bras à basse tension (47) dans la même phase sont agencées en parallèle radialement à la machine dynamoélectrique (1).

3. Machine dynamoélectrique à dispositif de commande intégré selon la revendication 2, caractérisée en ce que la pluralité de dispositifs de commutation à semi-conducteurs (41a1-41an) qui constitue le bras à haute tension (46) et la pluralité de dispositifs de commutation à semi-conducteurs (41b1-41bn) qui constitue le bras à basse tension (47), agencés en parallèle, se font face mutuellement radialement par rapport à la machine dynamoélectrique (1), et les dissipateurs thermiques (50, 51) respectifs sont disposés sur les côtés arrière des dispositifs de commutation à semi-conducteurs (41a1-41an, 41b1-41bn) correspondants.

4. Machine dynamoélectrique à dispositif de commande intégré selon la revendication 3, caractérisée en ce que la pluralité de dispositifs de commutation à semi-conducteurs (41a1-41an, 41b1-41bn) sur les bras (46, 47) respectifs sont distants entre eux à la circonférence de la machine dynamoélectrique (1), et l'air de refroidissement généré par une rotation de la machine dynamoélectrique (1) circule autour des dispositifs de commutation à semi-conducteurs (41a1- 41an, 41b1-41bn) et des dissipateurs thermiques (50,51) dans la direction d'extension d'un arbre tournant (13) de la machine dynamoélectrique (1).

5. Machine dynamoélectrique à dispositif de commande intégré selon la revendication 2, caractérisée en ce que la pluralité de dispositifs de commutation à semi-conducteurs (41a1-41an) qui constitue le bras à haute tension (46) et la pluralité de dispositifs de commutation à semi-conducteurs (41b1-41bn) qui constitue le bras à basse tension (47), agencés en parallèle, sont agencées sensiblement aux mêmes positions circonférentielles de la machine dynamoélectrique (1).

6. Machine dynamoélectrique à dispositif de commande intégré selon la revendication 2, caractérisée en ce que la pluralité de dispositifs de commutation à semi-conducteurs (41a1-41an) qui constitue le bras à haute tension (46) et la pluralité de dispositifs de commutation à semi-conducteurs (41b1-41bn) qui constitue le bras à basse tension (47), agencés en parallèle, sont disposées au niveau de positions décalées selon la circonférence de la machine dynamoélectrique (1).

7. Machine dynamoélectrique à dispositif de commande intégré selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que le nombre des dispositifs de commutation à semi-conducteurs (41a1-41an, 41b1-41bn), agencés en parallèle, estdéterminé selon une capacité de courant requise pour le pont inverseur (4 0) .

8. Machine dynamoélectrique à dispositif de commande intégré selon la revendication 7, caractérisée en ce que la capacité de courant est une capacité de courant requise pendant une exploitation de puissance.

9. Machine dynamoélectrique à dispositif de commande intégré selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que le nombre des dispositifs de commutation à semi-conducteurs (41a1-41an, 41b1-41bn), agencés en parallèle, est un nombre tel que la somme de la valeur d'augmentation de température d'exploitation de puissance et de la température de saturation au moment d'une génération de puissance continue de la pluralité de dispositifs de commutation à semi-conducteurs (41a1-41an, 41b1-41bn), agencés en parallèle, sur les dissipateurs thermiques (50, 51) communs, n'excède pas la température admissible du dispositif de commutation à semi-conducteurs (41a1-41an, 41b1-41bn).

10. Machine dynamoélectrique à dispositif de commande intégré selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que la pluralité de dispositifs de commutation à semi-conducteurs (41a1-41an, 41b1-41bn), montés sur les dissipateurs thermiques (50, 51) communs, en parallèle, sont positionnés plus près du côté où la ligne desortie est menée sur les dissipateurs thermiques (50, 51).

11. Machine dynamoélectrique à dispositif de commande intégré selon les revendications 1 à 6, caractérisée en ce que la pluralité de dispositifs de commutation à semi-conducteurs (41a1-41an, 41b1-41bn), montés sur les dissipateurs thermiques (50, 51) communs, en parallèle, est positionnée en étant répartie sur les dissipateurs thermiques (50, 51).

12. Machine dynamoélectrique à dispositif de commande intégré selon les revendications 1 à 6, caractérisée en ce que la pluralité de dispositifs de commutation à semi-conducteurs (41a1-41an, 41b1-41bn), montés sur les dissipateurs thermiques (50, 51) communs, en parallèle, sont raccordés intégralement avec les dissipateurs thermiques (50, 51) avec un organe thermiquement conducteur.

13. Machine dynamoélectrique à dispositif de commande intégré selon les revendications 1 à 6, caractérisée en ce que la pluralité de dispositifs de commutation à semi-conducteurs (41a1-41an, 41b1-41bn), montés sur les dissipateurs thermiques (50, 51) communs, en parallèle, sont raccordés en une seule pièce avec les dissipateurs thermiques (50, 51) avec un organe électriquement conducteur.

14. Machine dynamoélectrique à dispositif de commande intégré selon l'une quelconque desrevendications 1 à 6, caractérisée en ce que des bornes (D, 65S, 66S, 65G, 66G) respectives des dispositifs de commutation à semi-conducteurs (41a1-41an, 41b1-41bn) respectifs, sont prévues avec une enveloppe isolante (58) pour une isolation entre les bornes (D, 65S, 66S, 65G, 66G).