FR3104851A1 - Machine électrique tournante - Google Patents

Machine électrique tournante Download PDF

Info

Publication number
FR3104851A1
FR3104851A1 FR2012768A FR2012768A FR3104851A1 FR 3104851 A1 FR3104851 A1 FR 3104851A1 FR 2012768 A FR2012768 A FR 2012768A FR 2012768 A FR2012768 A FR 2012768A FR 3104851 A1 FR3104851 A1 FR 3104851A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
claw
electric machine
magnetic pole
power supply
supply unit
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.)
Pending
Application number
FR2012768A
Other languages
English (en)
Inventor
Tadashi Murakami
Toshiyuki Yoshizawa
Naohide Maeda
Jun Tahara
Hiroyuki Higashino
Yuki Hidaka
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Publication of FR3104851A1 publication Critical patent/FR3104851A1/fr
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/24—Rotor cores with salient poles ; Variable reluctance rotors
    • H02K1/243—Rotor cores with salient poles ; Variable reluctance rotors of the claw-pole type
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/12—Stationary parts of the magnetic circuit
    • H02K1/18—Means for mounting or fastening magnetic stationary parts on to, or to, the stator structures
    • H02K1/185—Means for mounting or fastening magnetic stationary parts on to, or to, the stator structures to outer stators
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27—Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2706—Inner rotors
    • H02K1/272—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
    • H02K1/274—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
    • H02K1/2753—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets the rotor consisting of magnets or groups of magnets arranged with alternating polarity
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/28—Means for mounting or fastening rotating magnetic parts on to, or to, the rotor structures
    • H02K1/30—Means for mounting or fastening rotating magnetic parts on to, or to, the rotor structures using intermediate parts, e.g. spiders
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/32—Rotating parts of the magnetic circuit with channels or ducts for flow of cooling medium
    • H02K1/325—Rotating parts of the magnetic circuit with channels or ducts for flow of cooling medium between salient poles
    • 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
    • H02K21/00—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
    • H02K21/02—Details
    • H02K21/04—Windings on magnets for additional excitation ; Windings and magnets for additional excitation
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K21/00—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
    • H02K21/02—Details
    • H02K21/04—Windings on magnets for additional excitation ; Windings and magnets for additional excitation
    • H02K21/042—Windings on magnets for additional excitation ; Windings and magnets for additional excitation with permanent magnets and field winding both rotating
    • H02K21/044—Rotor of the claw pole type
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/20—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with channels or ducts for flow of cooling medium
    • H02K5/207—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with channels or ducts for flow of cooling medium with openings in the casing specially adapted for ambient air
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00—Arrangements for cooling or ventilating
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00—Arrangements for cooling or ventilating
    • H02K9/02—Arrangements for cooling or ventilating by ambient air flowing through the machine
    • H02K9/04—Arrangements for cooling or ventilating by ambient air flowing through the machine having means for generating a flow of cooling medium
    • H02K9/06—Arrangements for cooling or ventilating by ambient air flowing through the machine having means for generating a flow of cooling medium with fans or impellers driven by the machine shaft
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2205/00—Specific aspects not provided for in the other groups of this subclass relating to casings, enclosures, supports
    • H02K2205/09—Machines characterised by drain passages or by venting, breathing or pressure compensating means
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2213/00—Specific aspects, not otherwise provided for and not covered by codes H02K2201/00 - H02K2211/00
    • H02K2213/03—Machines characterised by numerical values, ranges, mathematical expressions or similar information

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Motor Or Generator Cooling System (AREA)
  • Synchronous Machinery (AREA)

Abstract

L’invention a pour objectif de fournir une machine électrique tournante qui est bon marché et miniaturisée tout en améliorant la performance de refroidissement d’un rotor, une unité d’alimentation électrique (300) étant fixée sur le côté axial d’un arbre (4) dans un support (2) et un aimant permanent (10) étant agencé adjacent au côté d’avance dans la direction de rotation d’une portion de pôle magnétique en forme de griffe (921) d’un pôle magnétique (92) du côté où l’unité d’alimentation électrique (300) est prévue. Figure 2

Description

MACHINE ÉLECTRIQUE TOURNANTE
ARRIÈRE-PLAN DE L’INVENTION
1.DOMAINE DE L’INVENTION
La présente demande concerne une machine électrique tournante dans laquelle est intégrée une unité d’alimentation électrique.
2.DESCRIPTION DE L’ART CONNEXE
Dans une génératrice de courant alternatif(CA) de véhicule de type à combinaison d’aimant dans laquelle un aimant permanent est agencé entre des portions de griffe de pôles magnétiques d’un rotor de type Lundell, une structure est connue dans laquelle une configuration est faite de sorte que le nombre total des aimants inter-pôle soit moins élevé que celui des pôles magnétiques en forme de griffe.
Par exemple, dans une machine électrique tournante décrite dans le document de brevet1, un rotor comporte un aimant de champ prévu entre un premier pôle magnétique en forme de griffe et un deuxième pôle magnétique en forme de griffe et l’aimant de champ est agencé en alternance.
Document de brevet1: JP-A-H11(1999)-98787
Lorsqu’une telle structure est adoptée dans une machine électrique tournante dans laquelle est intégrée une unité d’alimentation électrique, une perte de pression du côté unité d’alimentation électrique est plus grande que celle du côté opposé à l’unité d’alimentation électrique et la quantité d’admission d’air vers un moteur électrique du côté unité d’alimentation électrique est plus petite que du côté opposé à l’unité d’alimentation électrique. En conséquence, lorsque l’aimant est agencé à une position où l’air de refroidissement envoyé depuis le côté opposé à l’unité d’alimentation électrique est bloqué, la perte de pression est augmentée et la quantité d’écoulement de l’air de refroidissement est réduite; ainsi, un coefficient de transfert de chaleur est réduit. En outre, un orifice d’admission d’air doit être agrandi et cela entraîne une augmentation de taille et de poids.
En outre, en particulier lorsque la machine électrique tournante est montée dans un compartiment moteur d’un véhicule motorisé, la machine électrique tournante doit être placée dans un espace limité. Dans un type de véhicule dans lequel un espace radial ne peut être que faiblement sécurisé, cela entraîne un problème en ce que des composants interfèrent les uns avec les autres, il existe un problème en ce qu’un espace de travail pour attacher un connecteur de connexion à un dispositif externe ou une vis de fixation ne peut pas être sécurisé; et, au pire, il existe un cas où la machine électrique tournante ne peut pas être placée en raison d’une non-prise en compte de la taille. Comme il vient d’être décrit, il existe un problème en ce qu’un montage est limité en raison de la disposition dans le compartiment moteur. De plus, une propriété de refroidissement élevée est requise dans un moteur électrique monté sur un véhicule hybride(HV) ou similaire; dans le cas d’une élévation de température importante, une densité de courant doit être réduite et cela entraîne une détérioration de la performance; et/ou, il existe un problème en ce qu’un composant hautement résistant à la chaleur est utilisé et en conséquence cela entraîne une augmentation de coût.
Au vu du problème précité, un objectif de la présente demande consiste à proposer une machine électrique tournante qui est bon marché et miniaturisée tout en améliorant une performance de refroidissement d’un rotor.
La machine électrique tournante divulguée dans la présente demande est une machine électrique tournante qui comporte: un rotor configuré pour comporter des pôles magnétiques dans lesquels une pluralité de portions de pôle magnétique en forme de griffe sont prévues sur sa circonférence externe, un enroulement de champ enroulé autour des pôles magnétiques, et un arbre qui est en rotation d’un seul tenant avec les pôles magnétiques et l’enroulement de champ; un stator configuré pour comporter un noyau de stator agencé dans une relation de vis-à-vis avec la circonférence externe des pôles magnétiques, et un enroulement de stator enroulé autour du noyau de stator; un aimant permanent configuré pour être disposé entre les portions de pôle magnétique en forme de griffe adjacentes des pôles magnétiques, et pour être magnétisé dans une direction réduisant un flux magnétique de fuite entre les portions de pôle magnétique en forme de griffe adjacentes; un ventilateur de refroidissement configuré pour être prévu sur au moins l’un des côtés axiaux de l’arbre dans les pôles magnétiques, et pour refroidir l’enroulement de champ et l’aimant permanent; des supports configurés pour contenir le stator et le rotor, et pour supporter l’arbre en rotation; et une unité d’alimentation électrique configurée pour fournir de l’énergie à l’enroulement de stator ou l’enroulement de champ. Dans la machine électrique tournante, l’unité d’alimentation électrique est configurée pour être fixée sur le côté axial de l’arbre du support; et l’aimant permanent est configuré pour être agencé du côté d’avance dans la direction de rotation de la portion de pôle magnétique en forme de griffe du pôle magnétique du côté où l’unité d’alimentation électrique est prévue.
Selon la machine électrique tournante divulguée dans la présente demande, l’aimant permanent est agencé du côté d’avance dans la direction de rotation des portions de pôle magnétique en forme de griffe du pôle magnétique sur le côté unité d’alimentation électrique, moyennant quoi un refroidissement peut être effectué sans bloquer de l’air de refroidissement envoyé depuis le côté opposé à l’unité d’alimentation électrique où la quantité d’écoulement d’air est importante. En outre, une propriété de refroidissement de l’enroulement de champ est améliorée et par conséquent une sortie continue peut être améliorée. En outre, une performance de refroidissement de l’aimant permanent peut être améliorée et par conséquent un aimant permanent à faible coût peut être utilisé.
est une vue en coupe de partie d’intérêt d’une machine électrique tournante selon le mode de réalisation1;
est une vue en plan montrant un exemple d’un rotor dans un agencement latéral dans la machine électrique tournante selon le mode de réalisation1;
est une vue sur laquelle le rotor dans la machine électrique tournante selon le mode de réalisation1 est vu depuis le côté unité d’alimentation électrique;
est une vue en plan montrant un exemple du rotor dans un agencement longitudinal dans la machine électrique tournante selon le mode de réalisation1;
est une vue typique destinée à expliquer un écoulement d’air de refroidissement à travers le rotor selon le mode de réalisation1;
est une vue en plan montrant un rotor dans un agencement latéral dans une machine électrique tournante selon un mode de réalisation2;
est une vue dans laquelle le rotor est vu depuis le côté unité d’alimentation électrique dans la machine électrique tournante selon le mode de réalisation2;
est une vue en vue d’ensemble montrant une partie d’intérêt d’un rotor dans une machine électrique tournante selon un mode de réalisation3;
est une vue en vue d’ensemble montrant une partie d’intérêt d’un rotor dans une machine électrique tournante selon un mode de réalisation4;
est une vue en vue d’ensemble montrant une partie d’intérêt d’un rotor dans une machine électrique tournante selon un mode de réalisation5; et
est une vue en coupe de partie d’intérêt d’une machine électrique tournante selon un mode de réalisation6.
DESCRIPTION DÉTAILLÉE DE L’INVENTION
Ci-après, des modes de réalisation préférés d’une machine électrique tournante selon la présente demande seront décrits à l’aide de dessins. Ensuite, sur chacun des dessins, des éléments et portions identiques ou équivalents seront décrits avec les mêmes références numériques(et des lettres) attribuées à ceux-ci. A cet égard, une portion constitutive sur un dessin et la portion constitutive identique et/ou équivalente sur un autre dessin sont chacune montrées dans une taille indépendante et à une échelle indépendante.
Mode de réalisation1
Le mode de réalisation1 sera décrit sur la base de dessins. La figure1 est une vue en coupe de partie d’intérêt d’une machine électrique tournante selon le mode de réalisation1. La figure2 est une vue en plan montrant un exemple d’un rotor selon le présent mode de réalisation1. La figure3 est une vue sur laquelle le rotor dans la machine électrique tournante selon le mode de réalisation1 est vu depuis le côté unité d’alimentation électrique. La figure4 est une vue en plan montrant un exemple du rotor dans un agencement longitudinal dans la machine électrique tournante selon le mode de réalisation1. La figure5 est une vue typique destinée à expliquer un écoulement d’air de refroidissement à travers le rotor selon le mode de réalisation1.
Sur la figure1, une direction dans laquelle s’étend un arbre, à savoir, une direction haut-bas sert de direction axiale; la direction radiale du rotor et d’un stator, à savoir, une direction droite-gauche sert de direction radiale; une direction supérieure axiale sert de côté arrière; et une direction inférieure axiale sert de côté avant. En outre, ces directions sont également dénommées direction axiale, direction radiale, côté arrière, et côté avant d’un moteur électrique, respectivement.
Sur la figure1, la machine électrique tournante est constituée par un moteur électrique200 et une unité d’alimentation électrique300 qui fournit de la puissance à un moteur électrique200. Le moteur électrique200 comporte: des supports servant de boîtier qui est composé d’un support sur le côté opposé à l’unité d’alimentation électrique(ci-après, dénommé «support avant») 1 et un support sur le côté unité d’alimentation électrique(ci-après, dénommé «support arrière») 2; un stator3 ayant un noyau de stator31 et un enroulement de stator32; et un rotor6 ayant un arbre4 et un enroulement de champ5. Le stator3 est supporté et fixé par une portion d’extrémité du support avant1 et une portion d’extrémité du support arrière2; et le rotor6 est agencé à l’intérieur du stator3. L’arbre4 du rotor6 est supporté en rotation par un palier71 prévu sur le support avant1 et un palier72 prévu sur le support arrière2; et le rotor6 est configuré de façon à être capable d’être en rotation coaxialement par rapport au stator3. L’unité d’alimentation électrique300 fournit de la puissance à au moins soit l’enroulement de stator32, soit l’enroulement de champ5.
Un ventilateur de refroidissement81 est fixé sur le côté opposé à l’unité d’alimentation électrique(ci-après, dénommé «côté avant») dans la direction axiale du rotor6; et un ventilateur de refroidissement82 est fixé sur le côté unité d’alimentation électrique(ci-après, dénommé «côté arrière»). Une poulie(non montrée sur les dessins) est attachée à une portion d’extrémité côté charge de l’arbre4, à savoir, sur l’extérieur du côté avant du support avant1. La poulie est couplée à un arbre de rotation d’un moteur via une courroie(non montrée sur les dessins) pour transférer de l’énergie rotationnelle.
Le rotor6 est configuré par combinaison d’un premier pôle magnétique91(le côté avant) avec un deuxième pôle magnétique92(le côté arrière); l’enroulement de champ5 est agencé dans un espace interne formé par le premier pôle magnétique et le deuxième pôle magnétique; le premier pôle magnétique a une pluralité de premières portions de pôle magnétique en forme de griffe911 agencées avec un espace dans la direction de rotation du rotor; le deuxième pôle magnétique a une pluralité de deuxièmes portions de pôle magnétique en forme de griffe921 agencées avec un espace dans la direction de rotation du rotor; un aimant permanent10 est ménagé dans certaines portions inter-pôle magnétique, chacune existant entre la première portion de pôle magnétique en forme de griffe911 et la deuxième portion de pôle magnétique en forme de griffe921; et le premier pôle magnétique91 et le deuxième pôle magnétique92 sont combinés de sorte que la première portion de pôle magnétique en forme de griffe911 et la deuxième portion de pôle magnétique en forme de griffe921 soient mises en prise en alternance.
L’aimant permanent10 est caractérisé en ce qu’il est agencé adjacent au côté d’avance dans la direction de rotation des deuxièmes portions de pôle magnétique en forme de griffe921 du deuxième pôle magnétique92.
Dans la machine électrique tournante à unité d’alimentation électrique intégrée, lorsque le rotor6 est mis en rotation et entraîné, les ventilateurs de refroidissement81, 82 sont également mis en rotation de manière correspondante et des chemins d’écoulement sont configurés comme montré par des flèches sur la figure1.
Le support avant1 comporte: une pluralité de portions d’ouverture12(ci-après, dénommées «portions d’ouverture d’échappement12») qui sont prévues circonférentiellement de manière répartie sur une portion sur l’extérieur radial du ventilateur de refroidissement81 de côté avant; et une pluralité de portions d’ouverture11(ci-après, dénommées «portions d’ouverture d’admission d’air11») qui sont prévues circonférentiellement de manière répartie sur une portion sur le côté avant.
Le support arrière2 comporte: une pluralité de portions d’ouverture22(ci-après, dénommées «portions d’ouverture d’échappement22») qui sont prévues circonférentiellement de manière répartie sur une portion sur l’extérieur radial du ventilateur de refroidissement82 de côté arrière; et une pluralité de portions d’ouverture21(ci-après, dénommées «portions d’ouverture d’admission d’air21») qui sont prévues circonférentiellement de manière répartie sur une portion sur le côté arrière.
De l’air de refroidissementW1 comporte: de l’air de refroidissementW11 qui passe à travers les portions d’ouverture d’admission d’air11 et est évacué depuis les portions d’ouverture d’échappement12; et de l’air de refroidissementW12 qui passe à travers entre des portions de griffe du rotor6 et est évacué depuis les portions d’ouverture d’échappement22.
De l’air de refroidissementW2 comporte: de l’air de refroidissementW21 qui passe à travers l’unité d’alimentation électrique, passe à travers les portions d’ouverture d’admission d’air21, et est évacué depuis les portions d’ouverture d’échappement22; et de l’air de refroidissementW22 qui passe à travers entre les portions de griffe du rotor6 et est évacué depuis les portions d’ouverture d’échappement12.
Comme pour l’air de refroidissementW1 et l’air de refroidissementW2, l’air de refroidissementW2 passe à travers l’unité d’alimentation électrique300; ainsi, une perte de pression de l’air de refroidissementW2 est plus grande que celle de l’air de refroidissementW1 et la quantité d’écoulement d’air dans l’air de refroidissementW1 est plus grande que celle de l’air de refroidissementW2. Par suite, la quantité d’écoulement d’air de l’air de refroidissementW12 qui refroidit le rotor6 est plus grande que celle de l’air de refroidissementW22.
En réponse à la rotation d’un rotor6, l’air de refroidissementW12 est produit par poussée d’air adjacent(direction: P1) par les premières portions de pôle magnétique en forme de griffe911 et l’air de refroidissementW22 est produit par poussée d’air adjacent(direction: P2) par les deuxièmes portions de pôle magnétique en forme de griffe921.
L’unité d’alimentation électrique300 est agencée sur le côté arrière du moteur électrique200 et est fixée au moteur électrique200. L’unité d’alimentation électrique300 comporte: un onduleur qui a une pluralité d’éléments semi-conducteurs de puissance et réalise une conversion courant continu(DC)/courant alternatif(AC) entre une alimentation électrique DC et une pluralité de phases d’enroulements; un circuit de commande qui réalise une commande de mise sous tension/hors tension des éléments semi-conducteurs de puissance; une paire de balais14 qui entre en contact avec une paire de bagues collectrices13 prévues au niveau d’une portion de saillie de l’arbre4 en saillie du support arrière2 vers le côté arrière; et un élément semi-conducteur de puissance pour l’enroulement de champ, qui met sous tension/hors tension une puissance à fournir à l’enroulement de champ5 via le balai14 et la bague collectrice13. Les éléments semi-conducteurs de puissance(éléments de commutation) pour l’enroulement de champ réalisent une commande de mise sous tension/hors tension par le circuit de commande et génèrent de la chaleur par le fonctionnement de la machine électrique tournante.
Selon le présent mode de réalisation, l’aimant permanent10 est agencé à une position où l’air de refroidissementW22 est produit et l’air de refroidissementW12 avec une grande quantité d’écoulement d’air n’est pas bloqué; ainsi, le rotor6 et le stator3 peuvent être refroidis efficacement en étant capables d’utiliser efficacement l’air de refroidissement. En outre, l’air de refroidissementW21 qui est passé à travers l’unité d’alimentation électrique300 servant de source de chaleur n’est pas attiré vers le rotor6; ainsi, une efficacité de refroidissement est améliorée par la non-utilisation d’air avec une température élevée en tant qu’air de refroidissement. Afin de produire la même quantité d’écoulement d’air que dans un cas où l’aimant permanent10 est agencé adjacent au côté d’avance dans la direction de rotation des portions de pôle magnétique en forme de griffe du premier pôle magnétique, la perte de pression globale doit être réduite, ce qui entraîne une augmentation de taille; tandis qu’en même temps, une réduction de taille et une production à coût réduit peuvent être obtenues. En outre, l’unité d’alimentation électrique est moins susceptible de recevoir la chaleur depuis le moteur électrique par augmentation d’efficacité de refroidissement du moteur électrique; ainsi, une efficacité de refroidissement de l’unité d’alimentation électrique est également améliorée; un composant hautement résistant à la chaleur n’a pas besoin d’être utilisé, et un rapport coût/performance est amélioré.
Mode de réalisation2
La figure6 est une vue en plan montrant un rotor dans un agencement latéral dans une machine électrique tournante selon un mode de réalisation2. La figure7 est une vue sur laquelle le rotor est vu depuis le côté unité d’alimentation électrique dans la machine électrique tournante selon un mode de réalisation2.
Un aimant permanent10 est agencé adjacent au côté d’avance dans la direction de rotation de portions de pôle magnétique en forme de griffe921 d’un deuxième pôle magnétique; et une portion inter-pôle magnétique où l’aimant permanent10 est inséré et une portion inter-pôle magnétique où l’aimant permanent10 n’est pas inséré sont agencées en alternance dans la direction de rotation.
Selon le présent mode de réalisation, les aimants permanents10 peuvent être agencés en nombre maximal sans bloquer une efficacité d’utilisation d’air de refroidissement; ainsi, un flux magnétique de fuite est réduit et une sortie est améliorée. En outre, l’air de refroidissementW21, qui passe à travers une unité d’alimentation électrique300 servant de source de chaleur et est chauffé, est empêché d’entrer dans un rotor6 au maximum; ainsi, une efficacité de refroidissement d’un moteur électrique est également augmentée.
Mode de réalisation3
La figure8 est une vue en vue d’ensemble montrant une partie d’intérêt d’un rotor dans une machine électrique tournante selon un mode de réalisation3.
Un ventilateur de refroidissement81 est muni d’une portion de découpeA dans la direction axiale d’une portion inter-pôle magnétique où un aimant permanent10 n’est pas inséré.
Selon le présent mode de réalisation, une performance de refroidissement est améliorée par agrandissement du diamètre externe du ventilateur pour augmenter la quantité d’écoulement d’air. Toutefois, lorsque le ventilateur de refroidissement81 bloque la portion inter-pôle magnétique où l’aimant permanent10 n’est pas inséré, l’air de refroidissementW12 est bloqué pour réduire la quantité d’écoulement d’air. L’air de refroidissementW12 n’est pas bloqué par la fourniture de la portion de découpeA. Cela réduit une perte de pression d’un chemin d’air, améliore une performance de refroidissement d’un enroulement de champ, et améliore une sortie. La même portion de découpeA est prévue dans un ventilateur de refroidissement82, moyennant quoi l’air de refroidissementW22 n’est pas bloqué et les mêmes effets peuvent être obtenus.
Mode de réalisation4
La figure9 est une vue en vue d’ensemble montrant une partie d’intérêt d’un rotor dans une machine électrique tournante selon un mode de réalisation4.
Le diamètre externe d’un ventilateur de refroidissement81 est plus petit qu’un écartement radial d’une portion inter-pôle magnétique où un aimant permanent10 est inséré. Plus spécifiquement, le diamètre le plus externeD1 du ventilateur de refroidissement81 est plus petit que le diamètre le plus interneD2 d’une portion d’insertion de l’aimant permanent10.
Selon le présent mode de réalisation, une perte de pression d’un chemin d’air est réduite sans blocage de l’air de refroidissementW12 par réduction du diamètre externe du ventilateur. En outre, un coût ou un poids de composant peut être réduit. En outre, un bruit peut être réduit. De même, concernant un ventilateur de refroidissement82, par l’utilisation de la même configuration, l’air de refroidissementW22 n’est pas bloqué et les mêmes effets peuvent être obtenus.
Mode de réalisation5
La figure10 est une vue en vue d’ensemble montrant une partie d’intérêt d’un rotor dans une machine électrique tournante selon un mode de réalisation5.
Un angle d’inclinaison d’une griffe d’une première portion de pôle magnétique en forme de griffe911 sur le côtéC(le côté d’avance dans une direction de rotation) où un aimant permanent10 n’est pas prévu est plus grand que celui sur le côtéB(le côté de recul dans la direction de rotation) où l’aimant permanent est prévu. Plus spécifiquement, par rapport aux deux surfaces circonférentielles dans la direction axiale de l’arbre qui forment la portion de pôle magnétique en forme de griffe911 du côté où une unité d’alimentation électrique300 n’est pas agencée, l’angle d’inclinaisonC du côté d’avance dans la direction de rotation qui est formé par l’une des deux surfaces circonférentielles et un plan formé par la direction normale de la surface de côté circonférentielle la plus externe de la portion de pôle magnétique en forme de griffe911, est plus grand que l’angle d’inclinaisonB du côté de recul dans la direction de rotation qui est formé par l’autre des deux surfaces circonférentielles et un plan formé par la direction normale de la surface de côté circonférentielle la plus externe de la portion de pôle magnétique en forme de griffe911.
Selon le présent mode de réalisation, une composante axiale d’une directionP1 dans laquelle la première portion de pôle magnétique en forme de griffe911 pousse de l’air adjacent est augmentée pour favoriser un écoulement de l’air de refroidissementW12, moyennant quoi la quantité d’écoulement d’air est augmentée, une performance de refroidissement est améliorée, et une sortie est améliorée.
Mode de réalisation6
La figure11 est une vue en coupe de partie d’intérêt d’une machine électrique tournante selon un mode de réalisation6.
Une unité d’alimentation électrique300 est refroidie par un fluide frigorigène liquide fourni à une canalisation pour fluide frigorigène liquide15 prévue dans l’unité d’alimentation électrique300.
Selon le présent mode de réalisation, l’unité d’alimentation électrique300 n’a pas besoin d’être refroidie par de l’air de refroidissement par la rotation d’un ventilateur de refroidissement82 et ainsi un ventilateur de refroidissement82 peut être réduit et/ou peut être éliminé, moyennant quoi un coût de composant est réduit et la hauteur axiale d’un moteur électrique peut être davantage réduite. Le ventilateur de refroidissement82 n’est pas prévu dans le mode de réalisation de la figure11.
Dans ce cas, la quantité d’écoulement d’air de l’air de refroidissementW2 est encore plus petite que celle de l’air de refroidissementW1 et/ou devient nulle. Dans cette situation, lorsqu’un aimant permanent10 est agencé à une position où l’air de refroidissementW12 est produit, seul l’air de refroidissementW11 s’écoule vers le moteur électrique; ainsi, une efficacité de refroidissement est réduite et une performance est réduite. En conséquence, l’aimant permanent10 a besoin d’être agencé adjacent au côté d’avance dans la direction de rotation de portions de pôle magnétique en forme de griffe d’un deuxième pôle magnétique.
La présente demande décrit divers exemples de modes de réalisation et des exemples; toutefois, divers caractéristiques, aspects, et fonctions décrits dans l’un ou une pluralité de modes de réalisation ne sont pas limités à des modes de réalisation spécifiques, mais peuvent être appliqués à des modes de réalisation individuellement ou en combinaisons diverses de ceux-ci.
Par conséquent, on présume d’un très grand nombre d’exemples modifiés non donnés à titre d’exemple dans des plages techniques divulguées dans le mémoire de la présente demande. A titre d’exemple, ceux-ci comportent: un cas dans lequel au moins un élément constituant est modifié; un cas dans lequel il est ajouté; ou un cas dans lequel il est supprimé; et un cas dans lequel au moins un élément constituant est extrait pour se combiner à des éléments constituants d’autres modes de réalisation.

Claims (6)

  1. Machine électrique tournante comprenant:
    un rotor(6) configuré pour comporter des pôles magnétiques(91, 92) dans lesquels une pluralité de portions de pôle magnétique en forme de griffe(911, 921) sont prévues sur la circonférence externe de celui-ci, un enroulement de champ(5) enroulé autour des pôles magnétiques(91, 92), et un arbre(4) qui est en rotation d’un seul tenant avec les pôles magnétiques(91, 92) et l’enroulement de champ(5);
    un stator(3) configuré pour comporter un noyau de stator(31) agencé dans une relation de vis-à-vis avec la circonférence externe des pôles magnétiques(91, 92), et un enroulement de stator(32) enroulé autour du noyau de stator(31);
    un aimant permanent(10) configuré pour être disposé entre les portions de pôle magnétique en forme de griffe(911, 921) adjacentes des pôles magnétiques(91, 92), et pour être magnétisé dans une direction réduisant un flux magnétique de fuite entre les portions de pôle magnétique en forme de griffe(911, 921) adjacentes;
    un ventilateur de refroidissement(81) configuré pour être prévu sur au moins l’un des côtés axiaux de l’arbre(4) dans les pôles magnétiques(91, 92), et pour refroidir l’enroulement de champ(5) et l’aimant permanent(10);
    des supports(1, 2) configurés pour contenir le stator(3) et le rotor(6), et pour supporter l’arbre(4) en rotation; et
    une unité d’alimentation électrique(300) configurée pour fournir de l’énergie à l’enroulement de stator(32) ou l’enroulement de champ(5),
    dans laquelle l’unité d’alimentation électrique(300) est configurée pour être fixée sur le côté axial de l’arbre(4) du support(2); et
    l’aimant permanent(10) est configuré pour être agencé du côté d’avance dans la direction de rotation de la portion de pôle magnétique en forme de griffe(921) du pôle magnétique(92) du côté où l’unité d’alimentation électrique(300) est prévue.
  2. Machine électrique tournante selon la revendication1,
    dans laquelle une portion inter-pôle magnétique où l’aimant permanent(10) est disposé et une portion inter-pôle magnétique où l’aimant permanent(10) n’est pas disposé sont configurées pour être agencées en alternance dans la direction de rotation.
  3. Machine électrique tournante selon la revendication1 ou la revendication2,
    dans laquelle le ventilateur de refroidissement(81) est configuré pour être muni d’une portion de découpe(A) sur le côté axial de la portion inter-pôle magnétique où l’aimant permanent(10) n’est pas disposé.
  4. Machine électrique tournante selon la revendication1 ou la revendication2,
    dans laquelle le diamètre le plus externe du ventilateur de refroidissement(81) est configuré pour être plus petit qu’un écartement de la portion inter-pôle magnétique où l’aimant permanent(10) est inséré.
  5. Machine électrique tournante selon l’une quelconque de la revendication1 à la revendication4,
    dans laquelle par rapport aux deux surfaces circonférentielles dans la direction axiale de l’arbre(4) qui forment les portions de pôle magnétique en forme de griffe(911) du côté où l’unité d’alimentation électrique(300) n’est pas agencée, un angle d’inclinaison(C) du côté d’avance dans la direction de rotation qui est formé par l’une des deux surfaces circonférentielles et un plan formé par la direction normale de la surface de côté circonférentielle la plus externe de la portion de pôle magnétique en forme de griffe(911), est configuré pour être plus grand qu’un angle d’inclinaison(B) du côté de recul dans la direction de rotation qui est formé par l’autre des deux surfaces circonférentielles et un plan formé par la direction normale de la surface de côté circonférentielle la plus externe de la portion de pôle magnétique en forme de griffe(911).
  6. Machine électrique tournante selon l’une quelconque de la revendication1 à la revendication5,
    dans laquelle l’unité d’alimentation électrique(300) est configurée pour être refroidie par un fluide frigorigène liquide fourni à une canalisation pour fluide frigorigène liquide(15) prévue dans l’unité d’alimentation électrique(300).
FR2012768A 2019-12-13 2020-12-07 Machine électrique tournante Pending FR3104851A1 (fr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019-225041 2019-12-13
JP2019225041A JP6890651B1 (ja) 2019-12-13 2019-12-13 回転電機

Publications (1)

Publication Number Publication Date
FR3104851A1 true FR3104851A1 (fr) 2021-06-18

Family

ID=76085437

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR2012768A Pending FR3104851A1 (fr) 2019-12-13 2020-12-07 Machine électrique tournante

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20210184541A1 (fr)
JP (1) JP6890651B1 (fr)
CN (1) CN112994287A (fr)
DE (1) DE102020214309A1 (fr)
FR (1) FR3104851A1 (fr)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230173704A (ko) 2021-06-10 2023-12-27 캐논 가부시끼가이샤 블록체인에 정보를 등록하는 콘텐츠 생성장치, 콘텐츠 생성장치의 제어방법, 및 기억매체

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1198787A (ja) * 1997-09-22 1999-04-09 Hitachi Ltd 車両用交流発電機

Also Published As

Publication number Publication date
US20210184541A1 (en) 2021-06-17
JP6890651B1 (ja) 2021-06-18
DE102020214309A1 (de) 2021-06-17
CN112994287A (zh) 2021-06-18
JP2021097427A (ja) 2021-06-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3526887B1 (fr) Machine électrique tournante fermée comportant un système de refroidissement interne par air
FR2893461B1 (fr) Machine electrique rotative pour vehicules
EP1627458B1 (fr) Machine electrique tournante, telle qu'un alternateur, notamment pour vehicule automobile
EP1929611B1 (fr) Systeme de ventilation pour machines electriques tournantes equipe d'un dispositif de refroidissement par ecoulement force d'un fluide et machine electrique tournante comportant un tel dispositif
EP2656487B1 (fr) Dispositif regulateur de tension pour une machine electrique tournante, palier d'une telle machine equipe d'un tel dispositif et une telle machine comportant un tel palier
FR2818822A1 (fr) Alternateur pour vehicule automobile
FR2894404A1 (fr) Machine electrique rotative pour vehicules
WO2018137984A1 (fr) Machine electrique tournante fermee comportant un systeme de refroidissement interne par air des aimants dans le rotor
FR2896634A1 (fr) Machine dynamoelectrique a dispositif de commande integre.
FR2796504A1 (fr) Alternateur pour automobile
FR2923961A1 (fr) Machine electrique rotative a dispositif de commande integre
WO2019243740A1 (fr) Radiateur de refroidissement pour groupe motoventilateur
FR2969410A1 (fr) Dispositif regulateur de tension pour une machine electrique tournante, palier d'une telle machine equipe d'un tel dispositif et une telle machine comportant un tel palier
FR3104851A1 (fr) Machine électrique tournante
FR2797112A1 (fr) Alternateur
FR2796776A1 (fr) Generateur de courant alternatif de vehicule
FR3045977A1 (fr) Convertisseur d'energie et machine electrique rotative
WO2018172018A1 (fr) Machine electrique tournante fermee comportant un dispositif de refroidissement des tetes de bobine du stator
WO2017134372A1 (fr) Machine electrique tournante munie d'ailettes de refroidissement
FR2857519A1 (fr) Machine dynamoelectrique a rotor avec poles a griffes a deux bobines et enroulement statorique segmente
FR2969413A1 (fr) Dispositif regulateur de tension pour une machine electrique tournante, palier d'une telle machine equipe d'un tel dispositif et une telle machine comportant un tel palier
WO2017134375A1 (fr) Machine electrique tournante munie d'au moins une ouverture d'aeration dans un dissipateur de chaleur
FR2911017A1 (fr) Dispositif de redressement de courant pour machine electrique tournante comportant un tel dispositif
FR3064425A1 (fr) Machine electrique tournante munie d'un pont redresseur compact et d'un element anti-rebouclage de flux
FR3117704A1 (fr) Ensemble électronique pour une machine électrique tournante

Legal Events

Date Code Title Description
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 2

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 3

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 4