FR3053853A1 - ELECTRICAL EQUIPMENT - Google Patents
ELECTRICAL EQUIPMENT Download PDFInfo
- Publication number
- FR3053853A1 FR3053853A1 FR1656585A FR1656585A FR3053853A1 FR 3053853 A1 FR3053853 A1 FR 3053853A1 FR 1656585 A FR1656585 A FR 1656585A FR 1656585 A FR1656585 A FR 1656585A FR 3053853 A1 FR3053853 A1 FR 3053853A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- shaft
- bearing
- electrical equipment
- equipment according
- spacer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
- H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
- H02K5/15—Mounting arrangements for bearing-shields or end plates
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
- H02K11/30—Structural association with control circuits or drive circuits
- H02K11/33—Drive circuits, e.g. power electronics
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
- H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
- H02K5/16—Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields
- H02K5/173—Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields using bearings with rolling contact, e.g. ball bearings
- H02K5/1732—Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields using bearings with rolling contact, e.g. ball bearings radially supporting the rotary shaft at both ends of the rotor
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
- H02K7/003—Couplings; Details of shafts
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
- H02K7/08—Structural association with bearings
- H02K7/083—Structural association with bearings radially supporting the rotary shaft at both ends of the rotor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Supercharger (AREA)
Abstract
L'invention concerne un équipement électrique (100, 200, 300, 400, 500) agencée pour pouvoir coopérer avec un turbocompresseur pour moteur thermique, l'équipement électrique comprenant (i) un arbre (160) logé dans une chambre (146) d'un boitier (144), l'arbre (160) étant maintenu radialement par au moins un premier (170) et un deuxième (172) palier, (ii) une machine électrique (140) logé dans la chambre (146) du boîtier (144), la machine électrique (140) comprenant un stator (150) et un rotor couplé à l'arbre (160), (iii) un module électrique de commande (180) configuré pour générer un champs magnétique au niveau du stator (150) et provoquer une rotation du rotor, le deuxième palier (172) étant situé axialement entre le module électrique de commande (180) et le stator (150).The invention relates to an electrical equipment (100, 200, 300, 400, 500) arranged to cooperate with a turbocharger for a heat engine, the electrical equipment comprising (i) a shaft (160) housed in a chamber (146) d a housing (144), the shaft (160) being held radially by at least a first (170) and a second (172) bearing, (ii) an electrical machine (140) housed in the housing chamber (146) (144), the electric machine (140) comprising a stator (150) and a rotor coupled to the shaft (160), (iii) an electrical control module (180) configured to generate a magnetic field at the stator ( 150) and causing rotation of the rotor, the second bearing (172) being located axially between the electrical control module (180) and the stator (150).
Description
Titulaire(s) : VALEO SYSTEMES DE CONTROLE MOTEUR Société par actions simplifiée.Holder (s): VALEO MOTOR CONTROL SYSTEMS Simplified joint-stock company.
Demande(s) d’extensionExtension request (s)
Mandataire(s) : VALEO SYSTEMES DE CONTROLE MOTEUR Société par actions simplifiée.Agent (s): VALEO ENGINE CONTROL SYSTEMS Simplified joint-stock company.
FR 3 053 853 - A1 (54) EQUIPEMENT ELECTRIQUE.FR 3 053 853 - A1 (54) ELECTRICAL EQUIPMENT.
(57) L'invention concerne un équipement électrique (100, 2Ü0, 300, 400, 500) agencée pour pouvoir coopérer avec un turbocompresseur pour moteur thermique, l'équipement électrique comprenant (i) un arbre (160) logé dans une chambre (146) d'un boîtier (144), l'arbre (160) étant maintenu radialement par au moins un premier (170) et un deuxième (172) palier, (ii) une machine électrique (140) logé dans la chambre (146) du boîtier (144), la machine électrique (140) comprenant un stator (150) et un rotor couplé à l'arbre (160), (iii) un module électrique de commande (180) configuré pour générer un champs magnétique au niveau du stator (150) et provoquer une rotation du rotor, le deuxième palier (172) étant situé axialement entre le module électrique de commande (180) et le stator (150).(57) The invention relates to electrical equipment (100, 2Ü0, 300, 400, 500) arranged to be able to cooperate with a turbocharger for an internal combustion engine, the electrical equipment comprising (i) a shaft (160) housed in a chamber ( 146) of a housing (144), the shaft (160) being held radially by at least a first (170) and a second (172) bearing, (ii) an electric machine (140) housed in the chamber (146 ) of the housing (144), the electric machine (140) comprising a stator (150) and a rotor coupled to the shaft (160), (iii) an electric control module (180) configured to generate a magnetic field at the level of the stator (150) and cause rotation of the rotor, the second bearing (172) being located axially between the electrical control module (180) and the stator (150).
-1« ÉQUIPEMENT ELECTRIQUE »-1 "ELECTRICAL EQUIPMENT"
Domaine techniqueTechnical area
La présente invention concerne le domaine technique de l’automobile et, plus particulièrement, un équipement électrique destiné à coopérer avec un compresseur de suralimentation pour moteur à explosion.The present invention relates to the technical field of the automobile and, more particularly, to electrical equipment intended to cooperate with a supercharging compressor for an internal combustion engine.
État de la technique antérieureState of the art
Afin d’accroître la puissance d’un moteur à explosion de type essence ou diesel, il est connu d’associer un turbocompresseur au moteur afin d’augmenter la pression de l’air remplissant les cylindres du moteur. Pour cela, le turbocompresseur comprend une première hélice mise en mouvement par les gaz rejetés par le moteur. La première hélice est couplée à une seconde hélice permettant de comprimer l’air entrant dans le moteur. Le taux de compression de l’air est donc proportionnel au débit des gaz rejetés par le moteur. Autrement dit, l'efficacité du turbocompresseur augmente lorsque le régime du moteur croît. Néanmoins, en dessous d’un régime critique du moteur, les gaz d’échappement ont un débit insuffisant pour entraîner la première hélice. Le turbocompresseur est alors inefficace tant que le moteur n’a pas atteint le régime critique. Cela se traduit par un temps de latence durant lequel le turbocompresseur est non opérationnel. Ce temps de latence est de l’ordre de quelques secondes.In order to increase the power of a petrol or diesel type internal combustion engine, it is known to combine a turbocharger with the engine in order to increase the pressure of the air filling the engine cylinders. For this, the turbocharger comprises a first propeller set in motion by the gases discharged by the engine. The first propeller is coupled to a second propeller to compress the air entering the engine. The air compression rate is therefore proportional to the flow rate of the gases released by the engine. In other words, the efficiency of the turbocharger increases as the engine speed increases. However, below a critical engine speed, the exhaust gases have insufficient flow to drive the first propeller. The turbocharger is then ineffective until the engine has reached critical speed. This results in a lag time during which the turbocharger is not operational. This latency is around a few seconds.
Afin de diminuer le temps de latence, il est connu d’utiliser un compresseur de suralimentation électrique permettant de suppléer le turbocompresseur tant que le moteur thermique n’a pas atteint son régime critique. Le compresseur de suralimentation électrique comprend un équipement électrique apte à entraîner en rotation un arbre sur lequel est fixé à une de ses extrémités une hélice visant à exercer les mêmes fonctions que la seconde hélice du turbocompresseur. Pour cela, l’hélice est logée dans une chambre de compression délimitée vers l’arrière par une plaque de fermeture du moteur et vers l’avant par une volute positionnée sur la plaque de fermeture. La volute comprend une entrée d’air permettant à l’air ambiant d’alimenter l’hélice, et une sortie pour évacuer l’air compressé par l’hélice. L’hélice est couplée en rotation à un arbre maintenu par deux paliers. Un couple moteur est généré par l’équipement électrique afin d’entraîner en rotation l’arbre en créant un champ magnétique tournant entre un stator et un rotor lié à l’arbre. L’équipement électrique est commandé par un module électrique de commande configuré pour contrôler la mise en route de l’équipement électrique lorsque le moteur thermique est sollicité en bas régime, c’est-à-dire, en dessous de son régime critique. Le module électrique de commande est positionné au plus près du stator de manière à faciliter et réduire la longueur des connexions électriques entre le module électrique de commande et l’équipement électrique.In order to reduce the latency time, it is known to use an electric supercharger making it possible to supplement the turbocharger as long as the heat engine has not reached its critical speed. The electric supercharging compressor comprises electrical equipment capable of driving in rotation a shaft on which is fixed at one of its ends a propeller aiming to exercise the same functions as the second propeller of the turbocharger. For this, the propeller is housed in a compression chamber delimited towards the rear by a motor closing plate and forwards by a volute positioned on the closing plate. The volute includes an air inlet allowing ambient air to feed the propeller, and an outlet to evacuate the air compressed by the propeller. The propeller is coupled in rotation to a shaft maintained by two bearings. A motor torque is generated by the electrical equipment in order to drive the shaft in rotation by creating a rotating magnetic field between a stator and a rotor linked to the shaft. The electrical equipment is controlled by an electrical control module configured to control the starting of the electrical equipment when the heat engine is operated at low speed, that is to say, below its critical speed. The electrical control module is positioned as close as possible to the stator so as to facilitate and reduce the length of the electrical connections between the electrical control module and the electrical equipment.
Le compresseur de suralimentation électrique permet avantageusement de réduire le temps de latence nécessaire pour que le moteur thermique développe la puissance souhaitée, de quelques secondes à quelques centaines de millisecondes.The electric supercharging compressor advantageously makes it possible to reduce the latency time necessary for the heat engine to develop the desired power, from a few seconds to a few hundred milliseconds.
Un problème connu des compresseurs de suralimentation électriques est lié à la répartition des masses sur l’arbre. En effet, dans le cas où la répartition angulaire des masses autour de l’arbre n’est pas homogène,A known problem with electric superchargers is related to the distribution of masses on the shaft. Indeed, in the case where the angular distribution of the masses around the tree is not homogeneous,
-2la mise en rotation de l’arbre peut exciter des modes raisonnants qui sont à l’origine d’une usure prématurée de l’arbre et/ou des paliers. Ce problème est accru avec des vitesses de rotation élevées. De manière comparable, la répartition axiale des masses sur l’arbre peut conduire à un comportement dynamique instable qui mène à une usure prématurée de l’arbre et/ou des paliers.-2the rotation of the shaft can excite reasoning modes which are the cause of premature wear of the shaft and / or bearings. This problem is increased with high rotational speeds. Similarly, the axial distribution of the masses on the shaft can lead to unstable dynamic behavior which leads to premature wear of the shaft and / or the bearings.
On définit ainsi une vitesse critique comme la vitesse de rotation limite de l’arbre à partir de laquelle il s’endommage.A critical speed is thus defined as the limit speed of rotation of the shaft from which it becomes damaged.
La présente invention a pour objet de répondre au moins en grande partie aux problèmes précédents et de conduire en outre à d’autres avantages qui apparaîtront au travers de la description qui suit.The object of the present invention is to respond at least in large part to the preceding problems and also to lead to other advantages which will become apparent from the description which follows.
Un but de l’invention est de proposer un nouvel équipement électrique afin de résoudre au moins un de ces problèmesAn object of the invention is to propose new electrical equipment in order to solve at least one of these problems.
Un autre but de l’invention est d’augmenter la vitesse critique d’un tel équipement électrique.Another object of the invention is to increase the critical speed of such electrical equipment.
Un autre but de l’invention est d’augmenter la fiabilité d’un tel équipement électrique lorsqu’il coopère avec un turbocompresseur pour moteur thermique.Another object of the invention is to increase the reliability of such electrical equipment when it cooperates with a turbocharger for an internal combustion engine.
Description de l’inventionDescription of the invention
Pour cela, l’invention conforme à son premier aspect propose un équipement électrique agencé pour pouvoir coopérer avec un compresseur de suralimentation pour moteur thermique tel que décrit cidessus. L’équipement électrique comprend (i) un arbre logé dans une chambre d’un boîtier, l’arbre étant maintenu radialement par au moins un premier et un deuxième palier, (ii) une machine électrique logée dans la chambre du boîtier, la machine électrique comprenant un stator et un rotor couplé à l’arbre, (iii) un module électrique de commande configuré pour générer un champ magnétique au niveau du stator et provoquer une rotation du rotor.For this, the invention in accordance with its first aspect proposes electrical equipment designed to be able to cooperate with a supercharging compressor for a heat engine as described above. The electrical equipment comprises (i) a shaft housed in a chamber of a housing, the shaft being held radially by at least a first and a second bearing, (ii) an electric machine housed in the chamber of the housing, the machine electric comprising a stator and a rotor coupled to the shaft, (iii) an electric control module configured to generate a magnetic field at the stator and cause rotation of the rotor.
L’équipement électrique se caractérise en ce que le deuxième palier est situé axialement entre le module électrique de commande et le stator.The electrical equipment is characterized in that the second bearing is located axially between the electrical control module and the stator.
Autrement dit, l’invention vise à rapprocher le deuxième palier situé entre la plaque de fermeture de la machine électrique et le stator, au plus près du stator. Pour cela, l’invention propose une nouvelle solution technique consistant à positionner le deuxième palier entre le stator et le module électrique de commande de sorte à diminuer la distance entre les paliers positionnés de chaque côté du stator. Ainsi, le poids d’un ou plusieurs aimants fixés sur l’arbre exerce une force moindre sur l’arbre par rapport au cas du compresseur de suralimentation décrit ci-dessus. De ce fait, pour un même poids d’aimant(s) fixé(s) sur l’arbre, un équipement électrique selon l’invention est moins sensible au phénomène de flexion de son arbre, susceptible d’endommager l’équipement électrique. De façon avantageuse, l’invention propose donc un équipement électrique plus fiable d’utilisation lorsqu’elle coopère avec un compresseur de suralimentation pour moteur thermique.In other words, the invention aims to bring the second bearing located between the closing plate of the electric machine and the stator, as close as possible to the stator. For this, the invention provides a new technical solution consisting in positioning the second bearing between the stator and the electrical control module so as to reduce the distance between the bearings positioned on each side of the stator. Thus, the weight of one or more magnets fixed on the shaft exerts a lower force on the shaft compared to the case of the supercharger described above. Therefore, for the same weight of magnet (s) fixed (s) on the shaft, electrical equipment according to the invention is less sensitive to the phenomenon of bending of its shaft, liable to damage the electrical equipment. Advantageously, the invention therefore provides more reliable electrical equipment for use when it cooperates with a supercharging compressor for an internal combustion engine.
-3En améliorant l’équilibrage de l’arbre et la répartition des masses le long de l’arbre entre les premier et deuxième paliers, la vitesse critique de l’équipement électrique conforme à l’invention est ainsi améliorée.By improving the balance of the shaft and the distribution of the masses along the shaft between the first and second bearings, the critical speed of the electrical equipment according to the invention is thus improved.
Selon un autre mode de réalisation, le premier palier est situé à proximité d’une extrémité arrière de l’arbre. De préférence, l’extrémité arrière de l’arbre est au plus proche du stator afin de minimiser la distance entre les paliers.According to another embodiment, the first bearing is located near a rear end of the shaft. Preferably, the rear end of the shaft is closest to the stator in order to minimize the distance between the bearings.
Selon un autre mode de réalisation, le premier et le deuxième palier sont cboisis parmi un type de palier comprenant un roulement à bille, un palier glissant et un palier à rouleaux.According to another embodiment, the first and second bearings are chosen from a type of bearing comprising a ball bearing, a sliding bearing and a roller bearing.
Selon un autre mode de réalisation, l’arbre comprend un premier organe de blocage axial agencé pour bloquer axialement le deuxième palier sur l’arbre et empêcher un mouvement vers l’arrière du deuxième palier par rapport à l’arbre. En d’autres termes, le premier organe de blocage axial limite le déplacement du deuxième palier le long de l’arbre, en direction du stator.According to another embodiment, the shaft comprises a first axial locking member arranged to axially block the second bearing on the shaft and prevent rearward movement of the second bearing relative to the shaft. In other words, the first axial locking member limits the movement of the second bearing along the shaft, in the direction of the stator.
Selon un autre mode de réalisation, l’arbre comprend un deuxième organe de blocage axial agencé pour bloquer axialement le deuxième palier sur l’arbre et empêcher un mouvement vers l’avant du deuxième palier par rapport à l’arbre. En d’autres termes, le deuxième organe de blocage axial limite le déplacement du deuxième palier le long de l’arbre, en direction de la plaque de fermeture obturant la chambre du boîtier.According to another embodiment, the shaft comprises a second axial locking member arranged to axially block the second bearing on the shaft and prevent a forward movement of the second bearing relative to the shaft. In other words, the second axial locking member limits the movement of the second bearing along the shaft, in the direction of the closure plate closing off the chamber of the housing.
En particulier, l’avant désigne le côté de l’arbre destiné à coopérer avec une hélice du compresseur de suralimentation ; l’arrière désigne le côté opposé de l’arbre par rapport au module électrique de commande.In particular, the front designates the side of the shaft intended to cooperate with a propeller of the supercharger; the rear designates the opposite side of the shaft from the electrical control module.
Selon un autre mode de réalisation, le premier et/ou le deuxième organes de blocage axial sont rapportés et fixés sur l’arbre (l6o).According to another embodiment, the first and / or the second axial locking members are attached and fixed to the shaft (16o).
Selon un autre mode de réalisation, le premier et/ou le deuxième organes de blocage axial sont issus de matière avec l’arbre.According to another embodiment, the first and / or the second axial locking members are made of material with the shaft.
Selon un autre mode de réalisation, le premier et/ou le deuxième organes de blocage axial sont formés par un épaulement au niveau de l’arbre.According to another embodiment, the first and / or the second axial locking members are formed by a shoulder at the level of the shaft.
Selon un autre mode de réalisation, l’équipement électrique comprend des troisièmes organes de blocage axial du deuxième palier par rapport au support. Selon une variante de réalisation préférée, les troisièmes organes de blocage axial sont formés par au moins une entretoise située axialement entre la plaque de fermeture obturant la chambre du boîtier et le deuxième palier, le deuxième palier étant en appui contre l’entretoise. Selon une autre variante de réalisation préférée, l’entretoise est issue de matière de la plaque de fermeture. Selon une autre variante de réalisation préférée, l’entretoise est rapportée et fixée solidairement à la plaque de fermeture.According to another embodiment, the electrical equipment comprises third axial locking members of the second bearing relative to the support. According to a preferred embodiment, the third axial locking members are formed by at least one spacer located axially between the closure plate closing the chamber of the housing and the second bearing, the second bearing being in abutment against the spacer. According to another preferred embodiment, the spacer is made from material of the closure plate. According to another preferred embodiment, the spacer is attached and fixedly attached to the closure plate.
Selon un autre mode de réalisation, le deuxième palier est monté sur une entretoise ou plaque support, rapportée et fixées solidairement au boîtier, l’entretoise s’étendant radialement entre le boîtier et l’arbre.According to another embodiment, the second bearing is mounted on a spacer or support plate, attached and fixed integrally to the housing, the spacer extending radially between the housing and the shaft.
-4Selon une variante, le deuxième palier est monté sur une entretoise issue de matière avec le boîtier, Γentretoise s’étendant radialement entre le boîtier et l’arbre.-4According to a variant, the second bearing is mounted on a spacer made of material with the housing, Γ spacer extending radially between the housing and the shaft.
Selon un autre mode de réalisation, l’entretoise comprend un ou plusieurs passages permettant de connecter électriquement le stator au module électrique de commande.According to another embodiment, the spacer comprises one or more passages making it possible to electrically connect the stator to the electrical control module.
Selon un autre mode de réalisation, le module électrique de commande comporte au moins une ouverture permettant le passage de l’arbre à travers la module électrique de commande. Ainsi, le module électrique de commande peut-être positionné de façon radiale par rapport à l’arbre de sorte à faciliter la connexion électrique entre les composants électroniques présents sur le module électrique et les bobines électriques du stator.According to another embodiment, the electrical control module has at least one opening allowing the shaft to pass through the electrical control module. Thus, the electrical control module can be positioned radially relative to the shaft so as to facilitate the electrical connection between the electronic components present on the electrical module and the electrical coils of the stator.
Selon un deuxième aspect de l'invention, il est proposé également un système turbocompresseur comprenant une chambre de compression délimitée par une volute à l’intérieure de laquelle une bélice est entraînée en rotation par une équipement électrique selon l’une quelconque des revendications précédentes, l’bélice étant au moins couplée en rotation avec l’arbre.According to a second aspect of the invention, there is also proposed a turbocharger system comprising a compression chamber delimited by a volute inside of which a propeller is rotated by electrical equipment according to any one of the preceding claims, the propeller being at least coupled in rotation with the shaft.
Bien entendu, les caractéristiques, les variantes et les différentes formes de réalisation de l'invention peuvent être associées les unes avec les autres, selon diverses combinaisons, dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres.Of course, the characteristics, the variants and the various embodiments of the invention can be associated with one another, according to various combinations, insofar as they are not incompatible or mutually exclusive of each other.
Des modes de réalisation variés de l’invention sont prévus, intégrant selon l’ensemble de leurs combinaisons possibles les différentes caractéristiques optionnelles exposées ici.Various embodiments of the invention are provided, integrating according to all of their possible combinations the different optional characteristics set out here.
Description des figuresDescription of the figures
Les caractéristiques de l’invention mentionnées ci-dessus ainsi que d’autres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-dessous qui se réfère aux dessins annexés suivants :The characteristics of the invention mentioned above, as well as others, will appear more clearly on reading the description below, which refers to the following attached drawings:
la FIGURE 1 est une vue scbématique d’une coupe longitudinale d’un premier mode de réalisation d’un équipement électrique selon l’invention ;FIGURE 1 is a diagrammatic view of a longitudinal section of a first embodiment of electrical equipment according to the invention;
la FIGURE 2 est une vue scbématique d’une coupe longitudinale d’un deuxième mode de réalisation d’un équipement électrique selon l’invention ;FIGURE 2 is a diagrammatic view of a longitudinal section of a second embodiment of electrical equipment according to the invention;
la FIGURE 3 est une vue scbématique d’une coupe longitudinale d’un troisième mode de réalisation d’un équipement électrique selon l’invention ;FIGURE 3 is a diagrammatic view of a longitudinal section of a third embodiment of electrical equipment according to the invention;
la FIGURE 4 est une vue scbématique d’une coupe longitudinale d’un quatrième mode de réalisation d’un équipement électrique selon l’invention ;FIGURE 4 is a diagrammatic view of a longitudinal section of a fourth embodiment of electrical equipment according to the invention;
la FIGURE 5 est une vue scbématique d’une coupe longitudinale d’un cinquième mode réalisation d’un équipement électrique selon l’invention.FIGURE 5 is a diagrammatic view of a longitudinal section of a fifth embodiment of electrical equipment according to the invention.
Les modes de réalisation qui seront décrits dans la suite ne sont nullement limitatifs ; on pourra notamment imaginer des variantes de l’invention ne comprenant qu’une sélection de caractéristiques décrites par la suite isolées des autres caractéristiques décrites, si cette sélection de caractéristiques est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l’invention par rapport à l’état de laThe embodiments which will be described below are in no way limiting; it is possible in particular to imagine variants of the invention comprising only a selection of characteristics described hereinafter isolated from the other characteristics described, if this selection of characteristics is sufficient to confer a technical advantage or to differentiate the invention from the state of
-5technique antérieur. Cette sélection peut comprendre au moins une caractéristique de préférence fonctionnelle sans détails structurels, ou avec seulement une partie des détails structurels si cette partie uniquement est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l’invention par rapport à l’état de la technique antérieur.-5 previous technique. This selection may include at least one characteristic, preferably functional, without structural details, or with only part of the structural details if this part only is sufficient to confer a technical advantage or to differentiate the invention from the state of the prior art. .
En particulier toutes les variantes et tous les modes de réalisation décrits sont combinables entre eux si rien ne s’oppose à cette combinaison sur le plan technique.In particular, all the variants and all the embodiments described can be combined with one another if nothing is technically opposed to this combination.
Sur les figures, les éléments communs à plusieurs figures conservent la même référence.In the figures, the elements common to several figures keep the same reference.
Description détaillée de l’inventionDetailed description of the invention
Pour rappel, la présente invention vise à proposer un équipement électrique qui soit plus fiable d’utilisation dans le temps lorsqu’il coopère avec un compresseur de suralimentation électrique, permettant également un montage ainsi qu’une maintenance plus aisée d’un module électrique de commande contrôlant la machine électrique.As a reminder, the present invention aims to provide electrical equipment which is more reliable to use over time when it cooperates with an electric supercharging compressor, also allowing mounting and easier maintenance of an electrical module of command controlling the electric machine.
La LIGURE 1 illustre un premier mode de réalisation d’un compresseur de suralimentation selon l’invention, comprenant une hélice 110 présente dans une chambre de compression 120. La chambre de compression 120 est délimitée vers l’avant par une volute 130 et vers l’arrière par une plaque de fermeture 142. La volute 130 comprend une première ouverture 132 par laquelle l’air entre dans la chambre de compression 120, et une deuxième ouverture 134 au travers de laquelle l’air comprimé par l’hélice 110 est évacué. Bien entendu, la deuxième ouverture 134 est configurée pour être connectée aux cylindres d’un moteur thermique non représenté, par l’intermédiaire de moyens de connexion également non représentés afin de simplifier la compréhension de l’invention. La volute 130 est fixée sur la plaque de fermeture 142 par l’intermédiaire de vis de fixation 136.LIGURE 1 illustrates a first embodiment of a supercharging compressor according to the invention, comprising a propeller 110 present in a compression chamber 120. The compression chamber 120 is delimited towards the front by a volute 130 and towards the rear by a closure plate 142. The volute 130 comprises a first opening 132 through which the air enters the compression chamber 120, and a second opening 134 through which the air compressed by the propeller 110 is evacuated . Of course, the second opening 134 is configured to be connected to the cylinders of a heat engine not shown, by means of connection means also not shown in order to simplify the understanding of the invention. The volute 130 is fixed to the closure plate 142 by means of fixing screws 136.
Le compresseur de suralimentation est fixé solidairement à un équipement électrique 100, 200, 3θθ, 4θθ agencé pour pouvoir entraîner en rotation l’hélice 110.The supercharging compressor is fixed integrally to electrical equipment 100, 200, 3θθ, 4θθ arranged to be able to drive the propeller 110 in rotation.
Pour ce faire, l’équipement électrique est lié au compresseur de suralimentation par l’intermédiaire de la plaque de fermeture 142 qui est maintenue sur un boîtier 144 par des vis de fixation 143· L’équipement électrique comprend ainsi le boîtier 144 qui délimite une chambre 146 de forme générale cylindrique située à l’intérieur dudit boîtier 144· La plaque de fermeture 142 et le boîtier 144 forment ensemble le carter d’une machine électrique 140· La machine électrique 140 comporte un stator 150 logé dans la chambre 146. Le stator 150 forme une couronne supportant des bobines électriques 152 disposées radialement à l’intérieur de la chambre 146 de manière à permettre à un arbre l60 de passer au centre du stator 150. Une extrémité arrière 102 de l’arbre l60 est maintenue dans la chambre 146 par l’intermédiaire d’un premier palier 170 maintenu dans un logement 148 ménagé dans le fond 149 de la chambre 146. Vers l’avant, l’arbre est aussi maintenu par un second palier 172 situé entre la plaque de fermeture 142 de la machine électrique 140 et le stator 150. Plus précisément, le second palier 172 est maintenu sur l’arbre l60 par l’intermédiaire d’une entretoise 177 maintenant le second palier 172 par rapport au boîtier 144· De préférence, l’entretoise 177 est issue de matière avec le boîtier 144, formant par exemple une excroissanceTo do this, the electrical equipment is linked to the supercharging compressor via the closure plate 142 which is held on a housing 144 by fixing screws 143 · The electrical equipment thus comprises the housing 144 which delimits a chamber 146 of generally cylindrical shape located inside said housing 144 · The closing plate 142 and the housing 144 together form the casing of an electric machine 140 · The electric machine 140 comprises a stator 150 housed in the chamber 146. The stator 150 forms a crown supporting electrical coils 152 arranged radially inside the chamber 146 so as to allow a shaft l60 to pass through the center of the stator 150. A rear end 102 of the shaft l60 is held in the chamber 146 by means of a first bearing 170 maintained in a housing 148 formed in the bottom 149 of the chamber 146. Towards the front, the shaft is also maintained by a second bearing 172 situated between the p closing lacquer 142 of the electric machine 140 and the stator 150. More specifically, the second bearing 172 is held on the shaft 160 by means of a spacer 177 holding the second bearing 172 relative to the housing 144 · Preferably , the spacer 177 is made from material with the housing 144, for example forming a protrusion
-6de la paroi délimitant la chambre 146. L’entretoise 177 s’étend radialement par rapport à sa paroi, de manière à former un disque comprenant une ouverture en son centre permettant le maintien du second palier 172. Selon le présent exemple, le second palier 172 est emmanché dans l’entretoise 177 afin d’assurer son maintien le long de l’arbre l60.-6from the wall delimiting the chamber 146. The spacer 177 extends radially with respect to its wall, so as to form a disc comprising an opening in its center allowing the maintenance of the second bearing 172. According to the present example, the second bearing 172 is fitted into the spacer 177 in order to maintain it along the shaft 160.
Bien entendu, les paliers 170 et 172 sont alignés de manière à ce que le l’arbre l60 passe au centre du stator 150. L’arbre l60 comprend au moins un aimant 164 permanent agencé pour pouvoir collaborer avec les bobines électriques 152 et, sous l’effet du champ magnétique tournant créé au niveau des bobines électriques 152, entraîner en rotation l’arbre l60. Par suite, l’hélice 110 maintenue à une extrémité avant 163 de l’arbre l60 et couplée en rotation avec l’arbre l60 est entraînée en rotation. De façon connue, une bobine électrique 152 est formée par l’enroulement d’un élément conducteur autour d’un appendice 153 du stator 150.Of course, the bearings 170 and 172 are aligned so that the shaft l60 passes through the center of the stator 150. The shaft l60 comprises at least one permanent magnet 164 arranged to be able to collaborate with the electric coils 152 and, under the effect of the rotating magnetic field created at the level of the electric coils 152, causing the shaft 160 to rotate. As a result, the propeller 110 held at a front end 163 of the shaft l60 and coupled in rotation with the shaft l60 is rotated. In known manner, an electric coil 152 is formed by the winding of a conductive element around an appendage 153 of the stator 150.
Les bobines électriques 152 sont alimentées électriquement par l’intermédiaire d’un module électrique de commande l80 comprenant des composants électroniques 182 permettant de synchroniser l’alimentation des bobines électriques pour générer un couple moteur au niveau de l’arbre l60. Le module électrique de commande l80 est situé entre le second palier 172 et la plaque de fermeture 142 de la machine électrique 140. Plus précisément, le module électrique de commande l80 est fixé sur le boîtier 144 par des vis de fixation 183 de sorte que son support 184 est positionné radialement vis-à-vis de l’arbre l60. Le module électrique de commande l80 comporte une ouverture 186 en son centre, pour permettre le passage de l’arbre l60. Ainsi, les composants électroniques 182 sont positionnés en vis-à-vis des bobines électriques 152 qu’ils alimentent. L’entretoise 177 comporte des passages 178 permettant de relier électriquement les composants électroniques aux bobines électriques.The electric coils 152 are supplied electrically by means of an electric control module l80 comprising electronic components 182 making it possible to synchronize the supply of the electric coils to generate a motor torque at the level of the shaft l60. The electrical control module 180 is located between the second bearing 172 and the closing plate 142 of the electrical machine 140. More specifically, the electrical control module 180 is fixed to the housing 144 by fixing screws 183 so that its support 184 is positioned radially with respect to the shaft 160. The electrical control module l80 has an opening 186 in its center, to allow the passage of the shaft l60. Thus, the electronic components 182 are positioned opposite the electrical coils 152 which they supply. The spacer 177 has passages 178 for electrically connecting the electronic components to the electrical coils.
De façon avantageuse, l’entretoise 177 permet de minimiser l’écart entre les paliers 170 et 172 afin de limiter le phénomène de fléchissement dans le temps de l’arbre, dû au poids d’un ou plusieurs aimants 164 permanents fixés sur l’arbre. Selon un autre avantage, le module électrique de commande l80 est positionné entre la plaque de fermeture 142 et le second palier 172, de sorte que le module électrique de commande est monté ou démonté indépendamment du second palier. Ainsi, l’alignement de l’arbre l60 avec le stator 150 n’est pas susceptible d’être modifié lorsque le module électrique de commande est mis en place ou retiré. L’invention permet donc un montage et une maintenance plus aisée du module électrique de commande.Advantageously, the spacer 177 makes it possible to minimize the difference between the bearings 170 and 172 in order to limit the phenomenon of deflection over time of the shaft, due to the weight of one or more permanent magnets 164 fixed on the tree. According to another advantage, the electrical control module 180 is positioned between the closure plate 142 and the second bearing 172, so that the electrical control module is mounted or dismounted independently of the second bearing. Thus, the alignment of the shaft l60 with the stator 150 is not likely to be modified when the electrical control module is installed or removed. The invention therefore allows easier mounting and maintenance of the electrical control module.
A présent, différentes variantes de l’invention sont présentées. Les mêmes références numériques sont utilisées pour décrire des éléments techniques identiques au premier mode de réalisation, dans les différents exemples ci-dessous.Now, different variants of the invention are presented. The same reference numerals are used to describe technical elements identical to the first embodiment, in the various examples below.
Selon un deuxième mode de réalisation illustré à la FIGURE 2, un équipement électrique 200 selon l’invention peut comprendre un arbre l60 comportant un premier organe de blocage axial formé par un épaulement 166 permettant de bloquer le déplacement axial du second palier 172 en direction du stator 150. L’arbre peut également comprendre un deuxième organe de blocage axial formé par un alésage radialAccording to a second embodiment illustrated in FIGURE 2, electrical equipment 200 according to the invention may comprise a shaft 160 comprising a first axial locking member formed by a shoulder 166 making it possible to block the axial movement of the second bearing 172 towards the stator 150. The shaft may also include a second axial locking member formed by a radial bore
-Ί107 apte à maintenir un ergot 168 afin de bloquer le déplacement du second palier 172 en direction de la plaque de fermeture 142 de la machine électrique 140.-Ί107 able to maintain a lug 168 in order to block the movement of the second bearing 172 in the direction of the closing plate 142 of the electric machine 140.
Selon un troisième mode de réalisation illustré à la FIGURE 3, un équipement électrique 3θθ électrique selon l’invention peut comprendre un troisième organe de blocage axial formé par un appendice 190. Selon une première alternative, l’appendice 190 peut être issu de matière avec la plaque de fermeture 142 ou être rapporté et lié à la plaque de fermeture par l’intermédiaire de moyens de fixation tels que par exemple par soudage, collage ou vis de fixation. D’une manière générale, l’appendice 190 permet de bloquer axialement le second palier 172 en prenant appui sur un bord latéral dudit second palier 172, empêchant un mouvement axial vers l’avant. Plus précisément l’appendice 190 forme une entretoise 190 bloquant le déplacement du second palier 172 en direction de la plaque de fermeture 142 de la machine électrique. De préférence, l’entretoise 190 s’étend angulairement tout autour de l’arbre l60 de manière à permettre un meilleur maintien du second palier 172. Il est à noter que l’entretoise 177 représentée aux FIGURES 1 et 2, peut également former un troisième organe de blocage axial selon l’invention. Ainsi, de façon avantageuse, le ou les troisièmes organes de blocage axial peuvent être combinés ou se substituer au premier et/ou au second organes de blocage axial.According to a third embodiment illustrated in FIGURE 3, electrical 3θθ electrical equipment according to the invention may comprise a third axial locking member formed by an appendage 190. According to a first alternative, the appendage 190 may be made of material with the closure plate 142 or be attached and linked to the closure plate by means of fixing means such as for example by welding, gluing or fixing screws. In general, appendix 190 makes it possible to axially block the second bearing 172 by bearing on a lateral edge of said second bearing 172, preventing axial movement forwards. More specifically, the appendix 190 forms a spacer 190 blocking the movement of the second bearing 172 in the direction of the closing plate 142 of the electric machine. Preferably, the spacer 190 extends angularly all around the shaft 160 so as to allow better maintenance of the second bearing 172. It should be noted that the spacer 177 shown in FIGURES 1 and 2, can also form a third axial locking member according to the invention. Thus, advantageously, the third axial locking member (s) can be combined or replace the first and / or the second axial locking member.
Selon un quatrième mode de réalisation illustré à la FIGURE 4, un équipement électrique 4θθ selon l’invention peut combiner le deuxième et troisième mode de réalisation afin d’assurer un maintien optimal du second palier 172 sur l’arbre l60, c’est à-dire, combiner le premier organe de blocage axial avec les troisièmes organes de blocage axiaux 177 et 190·According to a fourth embodiment illustrated in FIGURE 4, an electrical equipment 4θθ according to the invention can combine the second and third embodiment in order to ensure optimal maintenance of the second bearing 172 on the shaft 160, it is to -to say, combine the first axial locking member with the third axial locking members 177 and 190 ·
Selon un cinquième mode de réalisation illustré à la FIGURE 5, un équipement électrique 5θθ selon l’invention peut être une variante du quatrième mode de réalisation, consistant à ménager un passage 192 dans l’entretoise 190· Le passage 192 est configuré pour le passage d’un moyen de mesure 194 connecté au module électrique de commande l80, permettant audit module de connaître en temps réel la position angulaire de l’aimant 164 fixé sur l’arbre l60, par rapport aux bobines électriques 152.According to a fifth embodiment illustrated in FIGURE 5, 5 équipement electrical equipment according to the invention can be a variant of the fourth embodiment, consisting in providing a passage 192 in the spacer 190 · The passage 192 is configured for the passage a measuring means 194 connected to the electrical control module 180, allowing said module to know in real time the angular position of the magnet 164 fixed on the shaft 160, relative to the electric coils 152.
Bien entendu, les façon distincte ou différents modes de réalisation de l’invention décrit ci-dessus peuvent être réalisés de bien être combinés entre eux afin d’obtenir d’autres modes de réalisation.Of course, the distinct or different embodiments of the invention described above can be made to be well combined with each other in order to obtain other embodiments.
De préférence, les seconds paliers 172 mentionnés ci-dessus correspondent à un roulement à billes tel que représenté en FIGURE 3· Plus précisément, le roulement à billes comprend plusieurs billes 174, maintenus entre une bague intérieure 175 et une bague extérieure 176. La bague extérieure 176 est maintenue au boîtier 144 de la machine électrique par l’intermédiaire des troisièmes organes de blocage, et la bague intérieure 175 peut être maintenue par le premier et/ou le second organe de blocage axiaux décrits cidessus.Preferably, the second bearings 172 mentioned above correspond to a ball bearing as shown in FIGURE 3 · More specifically, the ball bearing comprises several balls 174, held between an inner ring 175 and an outer ring 176. The ring outer 176 is held in the housing 144 of the electric machine by means of the third locking members, and the inner ring 175 can be maintained by the first and / or the second axial locking member described above.
Selon un mode de réalisation avantageux, les seconds paliers mentionnés ci-dessus peuvent être montés de façon glissante sur l’arbre, de sorte à tolérer un certain degré de dilatation thermique des différents composants de la machine électrique.According to an advantageous embodiment, the second bearings mentioned above can be slidably mounted on the shaft, so as to tolerate a certain degree of thermal expansion of the various components of the electric machine.
-8Bien sûr, l’invention n’est pas limitée aux exemples qui viennent d’être décrits et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de l’invention. Notamment, les différentes caractéristiques, formes, variantes et modes de réalisation de l’invention peuvent être associées les unes avec les autres selon diverses combinaisons dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres. En particulier toutes les variantes et modes de réalisation décrits précédemment sont combinables entre eux.-8Of course, the invention is not limited to the examples which have just been described and numerous modifications can be made to these examples without departing from the scope of the invention. In particular, the different characteristics, forms, variants and embodiments of the invention can be associated with each other in various combinations as long as they are not incompatible or mutually exclusive. In particular, all the variants and embodiments described above can be combined with one another.
Claims (15)
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1656585A FR3053853B1 (en) | 2016-07-08 | 2016-07-08 | ELECTRICAL EQUIPMENT |
| PCT/FR2017/051865 WO2018007771A1 (en) | 2016-07-08 | 2017-07-07 | Electrical device comprising electric machine and control module |
| EP17745842.9A EP3482479A1 (en) | 2016-07-08 | 2017-07-07 | Electrical device comprising electric machine and control module |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1656585A FR3053853B1 (en) | 2016-07-08 | 2016-07-08 | ELECTRICAL EQUIPMENT |
| FR1656585 | 2016-07-08 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR3053853A1 true FR3053853A1 (en) | 2018-01-12 |
| FR3053853B1 FR3053853B1 (en) | 2020-10-30 |
Family
ID=57396560
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR1656585A Active FR3053853B1 (en) | 2016-07-08 | 2016-07-08 | ELECTRICAL EQUIPMENT |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP3482479A1 (en) |
| FR (1) | FR3053853B1 (en) |
| WO (1) | WO2018007771A1 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005043720A1 (en) * | 2003-10-30 | 2005-05-12 | Cmg Technology Pty Ltd | Variable speed electric motors |
| EP1873066A1 (en) * | 2006-06-06 | 2008-01-02 | Sidel Holdings & Technology S.A. | Motor for a holder plate in a labelling machine |
| US20160006324A1 (en) * | 2012-10-04 | 2016-01-07 | Satoru Akutsu | Rotary electric machine having integrated drive control device |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102010040875A1 (en) * | 2010-09-16 | 2012-03-22 | Robert Bosch Gmbh | Electric motor with a power output stage and with efficient heat transport and process |
| EP3109979B1 (en) * | 2014-02-19 | 2019-06-19 | Mitsubishi Electric Corporation | Motor drive device |
-
2016
- 2016-07-08 FR FR1656585A patent/FR3053853B1/en active Active
-
2017
- 2017-07-07 EP EP17745842.9A patent/EP3482479A1/en not_active Withdrawn
- 2017-07-07 WO PCT/FR2017/051865 patent/WO2018007771A1/en unknown
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005043720A1 (en) * | 2003-10-30 | 2005-05-12 | Cmg Technology Pty Ltd | Variable speed electric motors |
| EP1873066A1 (en) * | 2006-06-06 | 2008-01-02 | Sidel Holdings & Technology S.A. | Motor for a holder plate in a labelling machine |
| US20160006324A1 (en) * | 2012-10-04 | 2016-01-07 | Satoru Akutsu | Rotary electric machine having integrated drive control device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR3053853B1 (en) | 2020-10-30 |
| WO2018007771A1 (en) | 2018-01-11 |
| EP3482479A1 (en) | 2019-05-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FR2929324A1 (en) | TURBOMOTEUR COMPRISING A REVERSIBLE ELECTRIC MACHINE | |
| FR2978998A1 (en) | COMPACT DOSING DEVICE | |
| FR3027367A1 (en) | EQUIPMENT SUPPORT FOR A TURBOMACHINE COMPRISING A MAGNETIC REDUCER | |
| FR2730525A1 (en) | ELECTRIC FUEL PUMP FOR MOTOR | |
| FR2948742A1 (en) | PILOTABLE HYDRAULIC TENSIONER | |
| EP1829725A2 (en) | Layout of an electrical machine in an internal combustion engine | |
| WO2017042235A1 (en) | Electric compressor | |
| FR2957390A1 (en) | PRESSURE WAVE SURCHARGE COMPRESSOR FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES OF MOTOR VEHICLES | |
| FR3053853A1 (en) | ELECTRICAL EQUIPMENT | |
| EP3557081A1 (en) | Fuel cell comprising a fluid compressor | |
| EP3557079A1 (en) | Heating, ventilation and air conditioning system comprising a fluid compressor | |
| CH714917A2 (en) | Fluid compressor. | |
| FR3047776B1 (en) | TURBOMACHINE AND METHOD OF MOUNTING | |
| FR3064134A1 (en) | ELECTRICAL POWER COMPRESSOR WITH MAGNET HOLDER | |
| FR3089363A1 (en) | ELECTRIC COMPRESSOR | |
| WO2017068293A1 (en) | Electric compressor | |
| FR3051995A1 (en) | ELECTRICAL COMPRESSOR WITH THREE-PART COOLING CIRCUIT | |
| CH714918A2 (en) | Heating system for vehicles, ventilation and air conditioning comprising a fluid compressor. | |
| FR3041699A1 (en) | ELECTRIC COMPRESSOR | |
| FR3054085B1 (en) | ELECTRICAL EQUIPMENT COMPRISING AN OPTICAL DETECTION DEVICE DETECTING ITS ANGULAR POSITION | |
| FR3048033A1 (en) | ELECTRIC COMPRESSOR | |
| WO2024084087A1 (en) | Turbine generator assembly | |
| EP2876278A1 (en) | Timing cover including a vacuum pump driven by a drive belt of the accessory front panel of a cylinder case | |
| WO2017103354A1 (en) | Electric compressor | |
| FR2995016A1 (en) | EXHAUST GAS TURBOCHARGER |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 2 |
|
| PLSC | Publication of the preliminary search report |
Effective date: 20180112 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 3 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 4 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 5 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 6 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 7 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 8 |