FR3116964A1

FR3116964A1 - Flange and rotor of rotating electric machine

Info

Publication number: FR3116964A1
Application number: FR2012391A
Authority: FR
Inventors: Diana Fantuz; Juan Wang; Ioan Deac; Gabriel MAUMON
Original assignee: Nidec PSA Emotors SAS
Current assignee: Nidec PSA Emotors SAS
Priority date: 2020-11-30
Filing date: 2020-11-30
Publication date: 2022-06-03
Also published as: WO2022112704A1

Abstract

Flasque et rotor de machine électrique tournante Flasque (10) de rotor (1) de machine électrique tournante autour d'un axe de rotation X, comportant une face intérieure (101) tournée vers une masse rotorique (3), une face extérieure (102) opposée à la face intérieure (101), une tranche (103) radialement extérieure s'étendant entre la face intérieure (101) et la face extérieure (102), et un alésage central (104), le flasque (10) comportant au moins un conduit d'amenée (12) d'un fluide de refroidissement, le conduit d'amenée ayant une entrée (12a) sur la face intérieure (101) du flasque et une sortie (12b) sur la tranche et/ou sur la face extérieure du flasque, la sortie (12b) étant plus proche de la tranche que de l'alésage central du flasque, l'entrée (12a) du conduit d'amenée étant plus proche de l'axe de rotation X que la sortie (12b), le conduit d'amenée (12) s'étendant suivant un axe d’élongation Y sensiblement rectiligne. Figure pour l’abrégé : Fig. 2Rotating electrical machine rotor (1) flange (10) Rotating electrical machine rotor (1) flange (10) around an axis of rotation X, comprising an inner face (101) facing a rotor mass (3), an outer face (102 ) opposite the inner face (101), a radially outer edge (103) extending between the inner face (101) and the outer face (102), and a central bore (104), the flange (10) comprising at at least one supply conduit (12) for a cooling fluid, the supply conduit having an inlet (12a) on the inner face (101) of the flange and an outlet (12b) on the edge and/or on the outer face of the flange, the outlet (12b) being closer to the edge than to the central bore of the flange, the inlet (12a) of the supply duct being closer to the axis of rotation X than the outlet ( 12b), the supply duct (12) extending along a substantially rectilinear axis of elongation Y. Figure for abstract: Fig. 2

Description

Flasque et rotor de machine électrique tournanteFlange and rotor of rotating electrical machine

La présente invention concerne les machines électriques tournantes, et plus particulièrement celles refroidies par une circulation d’un fluide de refroidissement, notamment un liquide de refroidissement, par exemple de l’huile, circulant au moins partiellement dans un rotor de la machine et le cas échéant dans un arbre de la machine et/ou dans un paquet de tôles rotorique du rotor. L’invention concerne plus particulièrement les rotors de telles machines, et encore plus singulièrement les flasques.The present invention relates to rotating electrical machines, and more particularly those cooled by a circulation of a cooling fluid, in particular a cooling liquid, for example oil, circulating at least partially in a rotor of the machine and the case possibly in a shaft of the machine and/or in a pack of rotor laminations of the rotor. The invention relates more particularly to the rotors of such machines, and even more particularly to the flanges.

L’invention porte plus particulièrement sur les machines synchrones ou asynchrones, à courant alternatif. Elle concerne notamment les machines de traction ou de propulsion de véhicules automobiles électriques (Battery Electric Vehicle) et/ou hybrides (Hybrid Electric Vehicle – Plug-in Hybrid Electric Vehicle), telles que voitures individuelles, camionnettes, camions ou bus. L’invention s’applique également à des machines électriques tournantes pour des applications industrielles et/ou de production d’énergie, notamment navales, aéronautiques ou éoliennes.The invention relates more particularly to synchronous or asynchronous alternating current machines. It relates in particular to traction or propulsion machines for electric motor vehicles (Battery Electric Vehicle) and/or hybrid vehicles (Hybrid Electric Vehicle – Plug-in Hybrid Electric Vehicle), such as individual cars, vans, trucks or buses. The invention also applies to rotating electrical machines for industrial and/or energy production applications, in particular naval, aeronautical or wind turbine applications.

Il est connu de refroidir les points chauds d'une machine électrique tournante, en particulier les têtes de bobines du stator, par un liquide de refroidissement éjecté par le rotor sur celles-ci au cours du fonctionnement de la machine. Des flasques sont disposés aux extrémités de la masse rotorique, et le fluide de refroidissement est éjecté par des conduits ménagés dans ces flasques.It is known to cool the hot spots of a rotating electrical machine, in particular the winding heads of the stator, by a cooling liquid ejected by the rotor onto them during operation of the machine. Flanges are arranged at the ends of the rotor mass, and the cooling fluid is ejected through ducts made in these flanges.

Dans les demandes US 2010/0194220, JP 2013-055799, JP 2006-025545, US 2010/0237725 par exemples, la machine comporte un flasque dans lequel est ménagé un conduit d'amenée d'un liquide de refroidissement qui n'est pas rectiligne dans le flasque, en particulier ces conduits présentent au moins un angle droit ou une courbure.In the applications US 2010/0194220, JP 2013-055799, JP 2006-025545, US 2010/0237725 for example, the machine comprises a flange in which is formed a conduit for supplying a cooling liquid which is not rectilinear in the flange, in particular these ducts have at least a right angle or a curvature.

De tels flasques sont de forme complexe ce qui rend leur fabrication difficile et onéreuse. En particulier, la présence d'un conduit avec un angle sensiblement droit dans le flasque implique la présence de cavités cachées, c’est-à-dire des cavités qui ne sont pas observables depuis l'extérieur du flasque. Pour former de telles cavités, le flasque doit être fabriqué par un procédé complexe comme par exemple un procédé à partir d'un moule perdu.Such flanges are of complex shape, which makes them difficult and expensive to manufacture. In particular, the presence of a duct with a substantially right angle in the flange implies the presence of hidden cavities, that is to say cavities which are not observable from outside the flange. To form such cavities, the flange must be manufactured by a complex process such as for example a process from a lost mould.

Dans la demande JP 2013-055775, la machine électrique comporte un flasque dans lequel s'étend un conduit d'amenée d'un fluide de refroidissement qui est inclinée d'environ 45° par rapport à l'axe de rotation de la machine. La sortie du conduit est sur une des faces des flasques et se situe plus proche de la surface extérieure de l'arbre que de l'entrefer de la machine. Un tel conduit ne permet pas de cibler certains points chauds précis. En particulier, il ne permet pas d'éjecter le fluide de refroidissement dans l'entrefer, par exemple pour refroidir les têtes de bobines du stator.In application JP 2013-055775, the electric machine comprises a flange in which extends a conduit for supplying a cooling fluid which is inclined by approximately 45° with respect to the axis of rotation of the machine. The duct outlet is on one side of the flanges and is closer to the outer surface of the shaft than to the air gap of the machine. Such a conduit does not make it possible to target certain specific hot spots. In particular, it does not allow the cooling fluid to be ejected into the air gap, for example to cool the heads of the stator coils.

Il existe un besoin pour simplifier la fabrication de flasque de machine électrique tournante. Il existe également un besoin pour encore améliorer le refroidissement des machines électriques tournantes refroidies par une circulation de fluide de refroidissement.There is a need to simplify the manufacture of rotating electrical machine flanges. There is also a need to further improve the cooling of rotating electrical machines cooled by a circulation of cooling fluid.

L'invention vise à répondre à ce besoin et a pour objet, selon un premier de ses aspects, un flasque de rotor de machine électrique tournante autour d'un axe de rotation X, comportant une face intérieure tournée vers une masse rotorique, une face extérieure opposée à la face intérieure, une tranche radialement extérieure s'étendant entre la face intérieure et la face extérieure, et un alésage central, le flasque comportant au moins un conduit d'amenée d'un fluide de refroidissement, le conduit d'amenée ayant une entrée sur la face intérieure du flasque et une sortie sur la tranche et/ou sur la face extérieure du flasque, la sortie étant plus proche de la tranche que de l'alésage central du flasque, l'entrée du conduit d'amenée étant plus proche de l'axe X de rotation que la sortie, le conduit d'amenée s'étendant suivant un axe d'élongation Y sensiblement rectiligne. The invention aims to meet this need and has as its object, according to a first of its aspects, an electrical machine rotor flange rotating around an axis of rotation X, comprising an inner face facing a rotor mass, a face outer face opposite the inner face, a radially outer edge extending between the inner face and the outer face, and a central bore, the flange comprising at least one conduit for supplying a cooling fluid, the supply conduit having an inlet on the inner face of the flange and an outlet on the edge and/or on the outer face of the flange, the outlet being closer to the edge than to the central bore of the flange, the inlet of the supply duct being closer to the X axis of rotation than the outlet, the supply duct extending along a substantially rectilinear Y axis of elongation.

On désigne par "axe d'élongation sensiblement rectiligne" un axe ne présentant pas de courbure ni de virage, notamment de virage à angle sensiblement droit.The term “substantially rectilinear elongation axis” denotes an axis having no curvature or bend, in particular a bend at a substantially right angle.

Dans un mode de réalisation, l'axe d'élongation est rectiligne.In one embodiment, the elongation axis is straight.

La sortie du conduit d'amenée peut être située plus proche de la tranche du flasque que de la surface extérieure de l'arbre. La sortie du conduit d'amenée peut être située plus proche de la tranche du flasque que de l'axe de rotation X de la machine. La sortie du conduit d’amenée peut être disposée entre la tranche du flasque et l'axe de rotation X de la machine électrique, dans la première moitié à partir de la tranche, mieux dans le premier tiers, mieux dans le premier quart, voire dans le premier cinquième à partir de la tranche. La sortie du conduit peut être disposée entre la tranche du flasque et la périphérie de l'alésage central du flasque, dans la deuxième moitié à partir de l'alésage central, mieux dans le dernier tiers, mieux dans le dernier quart, voire dans le dernier cinquième à partir de l'alésage central. La sortie du conduit peut être disposée entre la tranche du flasque et l'axe X de rotation de la machine électrique dans la deuxième moitié à partir de l'axe X, mieux dans le dernier tiers, mieux dans le dernier quart, voire dans le dernier cinquième à partir de l'axe X.The outlet of the supply duct can be located closer to the edge of the flange than to the outer surface of the shaft. The outlet of the supply duct can be located closer to the edge of the flange than to the axis of rotation X of the machine. The output of the supply duct can be arranged between the edge of the flange and the axis of rotation X of the electric machine, in the first half from the edge, better in the first third, better in the first quarter, even in the first fifth from the slice. The outlet of the duct can be arranged between the edge of the flange and the periphery of the central bore of the flange, in the second half from the central bore, better in the last third, better in the last quarter, even in the last fifth from center bore. The output of the duct can be arranged between the edge of the flange and the X axis of rotation of the electric machine in the second half from the X axis, better in the last third, better in the last quarter, even in the last fifth from the X axis.

Le flasque selon l'invention a pour avantage de permettre un refroidissement des zones les plus chaudes de la machine électrique, par exemple les têtes de bobines du stator. Un tel flasque permet également d'éjecter le fluide de refroidissement contre la paroi interne d’un carter de la machine. Au contact de la paroi interne du carter, le fluide de refroidissement peut ainsi se refroidir grâce à des échanges thermiques avec l'extérieur du carter et notamment avec un liquide de refroidissement qui peut circuler à l'extérieur du carter.The flange according to the invention has the advantage of allowing the hottest zones of the electric machine to be cooled, for example the heads of the stator coils. Such a flange also makes it possible to eject the cooling fluid against the internal wall of a casing of the machine. In contact with the internal wall of the casing, the cooling fluid can thus be cooled thanks to heat exchanges with the outside of the casing and in particular with a cooling liquid which can circulate outside the casing.

Le conduit d'amenée est orienté de sorte à éjecter le fluide de refroidissement vers une paroi interne du carter, notamment une paroi cylindrique de révolution du carter. The supply duct is oriented so as to eject the cooling fluid towards an internal wall of the casing, in particular a cylindrical wall of revolution of the casing.

Dans un mode de réalisation, la sortie du conduit d'amenée peut être disposée sur la tranche du flasque. Elle peut alors ne pas déboucher sur la face extérieure du flasque.In one embodiment, the outlet of the supply duct can be arranged on the edge of the flange. It may then not lead to the outer face of the flange.

Dans un autre mode de réalisation, la sortie du conduit d'amenée peut être disposée dans une zone de jonction entre la face extérieure et la tranche du flasque.In another embodiment, the outlet of the supply duct can be arranged in a junction zone between the outer face and the edge of the flange.

La zone de jonction entre la tranche du flasque et la face extérieure peut être une surface courbe. Lorsque le flasque est observé dans une section transversale contenant l'axe X de rotation de la machine électrique, la zone de jonction peut former un arc de cercle, par exemple un quart de cercle.The junction zone between the edge of the flange and the outer face can be a curved surface. When the flange is observed in a cross section containing the axis X of rotation of the electric machine, the junction zone can form an arc of a circle, for example a quarter circle.

En variante, la zone de jonction entre la tranche du flasque et la face extérieure peut être une arête. L'arête peut être courbe, notamment circulaire, lorsqu'observée suivant l'axe de rotation du rotor.As a variant, the junction zone between the edge of the flange and the external face can be an edge. The edge may be curved, in particular circular, when observed along the axis of rotation of the rotor.

Lorsque le flasque est observé dans une section transversale contenant l'axe X de rotation de la machine électrique, les conduits d'amenée peuvent être perpendiculaires ou obliques par rapport à l'axe de rotation X de la machine.When the flange is observed in a cross section containing the axis X of rotation of the electric machine, the supply ducts can be perpendicular or oblique with respect to the axis of rotation X of the machine.

Le ou les conduits d’amenée peuvent déboucher en regard de têtes de bobines du stator. Les têtes de bobines du stator sont les parties des conducteurs électriques du stator qui dépassent de la masse statorique du stator. Une telle disposition des conduits permet d'éjecter du fluide de refroidissement dans l'entrefer de la machine et améliore ainsi le refroidissement des têtes de bobines.The supply duct or ducts may emerge opposite the ends of the stator coils. The ends of the stator windings are the parts of the electrical conductors of the stator which protrude from the stator mass of the stator. Such an arrangement of the ducts makes it possible to eject cooling fluid into the air gap of the machine and thus improves the cooling of the coil heads.

Un tel flasque ne présente pas de forme complexes, comme par exemple des cavités cachées. Seules des formes simples comme par exemples des rainures, des perçages ou des chanfreins sont utilisées. Pour fabriquer un flasque selon l'invention, il n'est donc pas nécessaire de réaliser un moulage en sable ou d'utiliser des pièces intermédiaires, comme par exemple des bouchons lors de l'opération de fonderie.Such a flange does not have complex shapes, such as hidden cavities, for example. Only simple shapes such as grooves, holes or chamfers are used. To manufacture a flange according to the invention, it is therefore not necessary to carry out a casting in sand or to use intermediate parts, such as for example stoppers during the foundry operation.

Le flasque peut comporter des cavités qui sont entièrement observables de l'extérieur. Ces cavités peuvent être proches de l’arbre. Ainsi, on améliore la circulation du fluide dans les conduits.The flange may include cavities which are fully observable from the outside. These cavities may be close to the shaft. Thus, the circulation of the fluid in the ducts is improved.

Le flasque peut être une pièce de fonderie, étant notamment réalisé en aluminium ou alliage d’aluminium, notamment par fonderie sous pression. La géométrie du flasque selon l'invention permet une fabrication très simple sans reprise d’usinage ni perçage, ou avec reprise d’usinage et perçage éventuels, mais aisés à réaliser. Le flasque peut être réalisé en une unique pièce faite d'un seul tenant.The flange may be a casting, being in particular made of aluminum or aluminum alloy, in particular by die casting. The geometry of the flange according to the invention allows very simple manufacture without re-machining or drilling, or with re-machining and possible drilling, but easy to achieve. The flange can be made in a single piece made in one piece.

D’autres matériaux que l’aluminium peuvent être utilisés.Materials other than aluminum can be used.

En variante, le flasque peut être réalisé par usinage. En variante encore, il peut être fabriqué par une combinaison d'étapes d'usinage et de fonderie.As a variant, the flange can be produced by machining. As a further variant, it can be manufactured by a combination of machining and foundry steps.

Le flasque selon l'invention présente donc comme avantage de pouvoir être fabriqué plus simplement et de manière moins onéreuse que les flasques de l'art antérieur.The flange according to the invention therefore has the advantage of being able to be manufactured more simply and less expensively than the flanges of the prior art.

Un tel flasque permet de refroidir efficacement la machine électrique et en particulier certains points chauds comme les têtes de bobines du stator de la machine électrique. En particulier, la disposition de la sortie du conduit d'amenée au niveau du flasque permet d'éjecter le fluide de refroidissement au plus près des têtes de bobine du stator.Such a flange makes it possible to effectively cool the electric machine and in particular certain hot spots such as the winding heads of the stator of the electric machine. In particular, the arrangement of the outlet of the supply duct at the level of the flange makes it possible to eject the cooling fluid as close as possible to the coil heads of the stator.

Le fluide de refroidissement peut être un liquide, par exemple de l’eau ou de l’huile. En variante, le fluide de refroidissement peut être un gaz, par exemple de l'air.The cooling fluid can be a liquid, for example water or oil. As a variant, the cooling fluid can be a gas, for example air.

Les conduits d’amenée peuvent être orientés radialement. Chaque flasque peut comporter un unique conduit d’amenée, ou bien entre 1 et 8 conduits d’amenée, par exemple 2, 4, 6 ou 8. Il peut comporter par exemple un nombre pair de conduits d’amenée, ou en variante un nombre impair. Les conduits d’amenée d’un flasque peuvent par exemple être régulièrement répartis autour du flasque, par exemple à 180° quand le flasque comporte deux conduits, et à 90° quand le flasque comporte quatre conduits. Le nombre de conduits d'amenée peut être dépendant du nombre de pôle du stator. Par exemple, si le stator comporte N pôles, chaque flasque peut comporter N/2 conduits d'amenée. Un tel lien entre le nombre de pôle du stator et le nombre de conduits d'amenée d'un flasque permet d'assurer la symétrie de la machine électrique.The supply ducts can be oriented radially. Each flange may comprise a single supply duct, or else between 1 and 8 supply ducts, for example 2, 4, 6 or 8. It may comprise for example an even number of supply ducts, or alternatively a odd number. The supply ducts of a flange can for example be evenly distributed around the flange, for example at 180° when the flange has two ducts, and at 90° when the flange has four ducts. The number of supply ducts can be dependent on the number of poles of the stator. For example, if the stator has N poles, each flange can have N/2 supply ducts. Such a link between the number of poles of the stator and the number of supply ducts of a flange makes it possible to ensure the symmetry of the electrical machine.

Le flasque peut avoir une plus grande dimension longitudinale comprise entre 5 mm et 20 mm, mieux entre 8 mm et 15 mm, étant par exemple de l’ordre de 12 mm.The flange may have a greater longitudinal dimension comprised between 5 mm and 20 mm, better still between 8 mm and 15 mm, being for example of the order of 12 mm.

La longueur D du conduit d’amenée est mesurée le long de l'axe d'élongation Y entre la périphérie de l’alésage central du flasque et la sortie. La longueur D du conduit d’amenée peut être comprise entre 20 mm et 100 mm, mieux entre 25 mm et 80 mm, étant par exemple de l’ordre de 33 mm. Une telle longueur facilite la réalisation du conduit d'amenée.The length D of the supply duct is measured along the elongation axis Y between the periphery of the central bore of the flange and the outlet. The length D of the supply duct can be between 20 mm and 100 mm, better still between 25 mm and 80 mm, being for example of the order of 33 mm. Such a length facilitates the production of the supply duct.

L'angle α défini entre l'axe d'élongation Y du conduit d'amenée et un plan perpendiculaire à l'axe X de rotation de la machine peut être compris entre 0 et 30°, de préférence entre 5 et 25°, mieux entre 10 et 20°, par exemple de l'ordre de 12°.The angle α defined between the axis of elongation Y of the supply duct and a plane perpendicular to the axis X of rotation of the machine can be between 0 and 30°, preferably between 5 and 25°, better between 10 and 20°, for example of the order of 12°.

L'angle α peut être choisi de telle sorte que le fluide de refroidissement est projeté sur une zone particulière de la machine électrique comme par exemple sur le carter, sur les connecteurs de phase ou sur les têtes de bobines du stator.The angle α can be chosen so that the cooling fluid is projected onto a particular zone of the electrical machine such as, for example, onto the casing, onto the phase connectors or onto the winding heads of the stator.

Par exemple, pour arroser la partie des têtes de bobines la plus proche du stator, on choisit un angle α compris entre 8 et 12°. Pour arroser la partie centrale des têtes de bobines, on peut choisir un angle α compris entre 16 et 18°. Pour arroser les extrémités des têtes de bobines, on peut choisir un angle α compris entre 20 et 25°.For example, to spray the part of the coil ends closest to the stator, an angle α of between 8 and 12° is chosen. To spray the central part of the coil heads, an angle α of between 16 and 18° can be chosen. To spray the ends of the coil heads, an angle α of between 20 and 25° can be chosen.

L'invention offre une grande flexibilité dans le choix d'orientation du flux du fluide de refroidissement, ce qui permet de pouvoir viser simplement différentes zones de la machine pour les refroidir.The invention offers great flexibility in the choice of orientation of the flow of the cooling fluid, which makes it possible to simply target different zones of the machine in order to cool them.

De préférence, la distance angulaire entre l'axe Y d'élongation du conduit et la face intérieure du flasque peut être sensiblement égale à l'épaisseur du flasque.Preferably, the angular distance between the elongation axis Y of the conduit and the inner face of the flange may be substantially equal to the thickness of the flange.

De préférence, une section transversale du conduit d'amenée peut être de forme circulaire sur au moins la moitié, mieux les 2/3, mieux les 4/5 de sa longueur totale. Sur le reste de la longueur du conduit d'amené, la section transversale du conduit peut être de forme rectangulaire, carrée, ovale, demi-lune ou autres encore, cette liste n’étant pas limitative.Preferably, a cross-section of the supply duct may be circular in shape over at least half, better still 2/3, better still 4/5 of its total length. Over the rest of the length of the supply duct, the cross-section of the duct may be rectangular, square, oval, half-moon or other, this list not being exhaustive.

La section transversale du conduit d'amenée peut être d'une forme donnée sur une partie de sa longueur et d'une forme différente sur le reste de la longueur du conduit d'amenée.The cross section of the supply duct can be of a given shape over part of its length and of a different shape over the rest of the length of the supply duct.

La section transversale du conduit d'amenée peut être de forme circulaire sur sa longueur totale.The cross section of the supply duct may be circular in shape over its total length.

Lorsque la section transversale du conduit d'amenée est circulaire, le diamètre de la section transversale du conduit d'amenée peut être compris entre 0,5 et 10 mm, de préférence entre 1 mm et 8 mm, mieux entre 2 et 4 mm, par exemple de l'ordre de 3 mm.When the cross section of the supply duct is circular, the diameter of the cross section of the supply duct may be between 0.5 and 10 mm, preferably between 1 mm and 8 mm, better still between 2 and 4 mm, for example of the order of 3 mm.

Le diamètre de la section transversale du conduit d'amenée peut être constant sur toute la longueur du conduit d'amenée. Le conduit d'amenée est alors de forme générale cylindrique.The diameter of the cross-section of the supply duct can be constant over the entire length of the supply duct. The supply duct is then generally cylindrical in shape.

En variante, le diamètre de la section transversale du conduit peut varier le long de la longueur du conduit d'amenée. Le conduit d'amenée est alors de forme générale tronconique ou conique. Le diamètre de la section transversale au niveau de l'entrée du conduit d'amenée peut être supérieur à celui au niveau de la sortie. En variante, le diamètre de la section transversale au niveau de l'entrée du conduit d'amenée peut être inférieur à celui au niveau de la sortie.Alternatively, the diameter of the conduit cross section may vary along the length of the supply conduit. The supply duct is then of generally frustoconical or conical shape. The diameter of the cross section at the inlet of the supply duct may be greater than that at the outlet. Alternatively, the diameter of the cross section at the inlet of the supply duct may be smaller than that at the outlet.

La surface de la section transversale du conduit d'amenée peut être constante sur au moins la moitié, mieux les 2/3, mieux les 4/5 de sa longueur totale.The cross-sectional area of the supply duct may be constant over at least half, better 2/3, better 4/5 of its total length.

En variante, la surface de la section transversale est constante sur toute la longueur du conduit d'amenée. La surface de la section transversale du conduit d'amenée peut être comprise entre 1 mm² et 300 mm², mieux entre 3 mm² et 200 mm², mieux entre 12 mm² et 50 mm², étant par exemple de l’ordre de 30 mm².Alternatively, the cross-sectional area is constant over the entire length of the supply conduit. The surface of the cross section of the supply duct can be between 1 mm² and 300 mm², better still between 3 mm² and 200 mm², better still between 12 mm² and 50 mm², being for example of the order of 30 mm².

Les conduits d'amenée peuvent être alimentés en fluide de refroidissement par l'arbre ou depuis la masse rotorique. Le ou les conduits d'amenée peuvent être alimentés en fluide de refroidissement par l'arbre uniquement. En variante, les conduits d'amenée peuvent être alimentés en fluide de refroidissement depuis le paquet de tôles uniquement.The supply ducts can be supplied with cooling fluid by the shaft or from the rotor mass. The supply duct or ducts can be supplied with cooling fluid by the shaft only. As a variant, the supply ducts can be supplied with cooling fluid from the stack of sheets only.

Les entrées des conduits d'amenée peuvent comporter une portion d’entrée élargie en direction de l’axe de rotation du rotor. Les portions d’entrée élargies peuvent être situées sur la face intérieure du flasque. Elles peuvent par exemple faire face à un arbre de la machine. Les différentes portions d’entrée d’un flasque peuvent ne pas être reliées ensemble au niveau dudit flasque.The inlets of the feed ducts may comprise an inlet portion widened in the direction of the axis of rotation of the rotor. The enlarged inlet portions may be located on the inner side of the flange. They can for example face a shaft of the machine. The different inlet portions of a flange may not be connected together at said flange.

La portion d'entrée élargie peut être tronquée par la face intérieure du flasque, elle constitue alors une entaille dans le flasque. La face intérieure étant destinée à être accolée à la masse rotorique, l'entaille est alors fermée par celle-ci au niveau de la face tronquée de la sortie. Lorsque les portions d'entrées élargies ne sont pas reliées ensemble au niveau du flasque, elles forment ainsi des cavités qui sont proches de l'axe du rotor.The widened inlet portion can be truncated by the inner face of the flange, it then forms a notch in the flange. The inner face being intended to be attached to the rotor mass, the notch is then closed by the latter at the level of the truncated face of the outlet. When the enlarged inlet portions are not connected together at the level of the flange, they thus form cavities which are close to the axis of the rotor.

Le volume de la cavité formée au niveau de l'entrée du conduit d'amenée du fluide de refroidissement peut être compris entre 10 et 1300 mm³, mieux entre 30 et 1000 mm³, mieux entre 50 et 800 mm³, mieux entre 80 et 400 mm³, étant par exemple de l'ordre de 98 mm³.The volume of the cavity formed at the inlet of the coolant supply conduit may be between 10 and 1300 mm ³ , better still between 30 and 1000 mm ³ , better still between 50 and 800 mm ³ , better still between 80 and 400 mm ³ , being for example of the order of 98 mm ³ .

En variante, les entrées des conduits d'amenées peuvent être reliées entre elles à une extrémité radialement intérieure par un évidemment annulaire. Les portions d'entrées élargies sont alors reliées ensemble au niveau du flasque et forment l'évidemment annulaire. L’évidement annulaire peut être situé sur la face intérieure du flasque. L’évidemment annulaire peut par exemple faire face à un arbre de la machine.As a variant, the inlets of the feed ducts can be interconnected at a radially inner end by an annular recess. The widened inlet portions are then connected together at the flange and form the annular recess. The annular recess may be located on the inner face of the flange. The annular recess can for example face a shaft of the machine.

L’évidemment annulaire peut servir à collecter le fluide de refroidissement provenant du rotor, et à le répartir dans les différents conduits d’amenée du flasque. Une telle configuration permet de favoriser une répartition régulière. De plus, une telle configuration permet de s'affranchir de la nécessité d'indexation du flasque.The annular recess can be used to collect the cooling fluid coming from the rotor, and to distribute it in the various supply ducts of the flange. Such a configuration makes it possible to promote a regular distribution. Moreover, such a configuration makes it possible to dispense with the need to index the flange.

Dans le cas d’un évidemment annulaire, la différence entre le diamètre intérieur et extérieur de cet évidemment peut être comprise entre 1 mm et 6 mm, mieux entre 2 mm et 5 mm, étant par exemple de l’ordre de 3,5 mm. De préférence, le diamètre intérieur de l'évidement peut être sensiblement égal au diamètre de l'arbre, par exemple il peut être égal au diamètre de l'arbre augmenté d'un millimètre. Le diamètre extérieur de l'évidemment peut être inférieur à la distance entre la périphérie de l'alésage central et les logements des aimants.In the case of an annular recess, the difference between the internal and external diameter of this recess can be between 1 mm and 6 mm, better still between 2 mm and 5 mm, being for example of the order of 3.5 mm . Preferably, the internal diameter of the recess may be substantially equal to the diameter of the shaft, for example it may be equal to the diameter of the shaft plus one millimeter. The outer diameter of the recess may be less than the distance between the periphery of the central bore and the housings of the magnets.

Le volume de l'évidemment annulaire peut être compris entre 400 et 10200 mm³, mieux entre 800 et 8000 mm³, mieux entre 1000 et 6000 mm³, mieux entre 2000 et 5000 mm³, mieux entre 2500 et 4000 mm³, étant par exemple de l'ordre de 2800 mm³ . The volume of the annular recess may be between 400 and 10200 mm ³ , better still between 800 and 8000 mm ³ , better still between 1000 and 6000 mm ³ , better still between 2000 and 5000 mm ³ , better still between 2500 and 4000 mm ³ , being for example of the order of 2800 mm ³ .

De préférence, la hauteur des cavités ou de l'évidement annulaire, c’est-à-dire leur dimension suivant une direction radiale, peut être inférieure à la distance entre la périphérie de l'alésage central et les logements des aimants. Une telle limitation de la hauteur permet de réduire le risque d'écoulement de fluide de refroidissement dans les logements des aimants, ce qui pourrait entraîner un déséquilibrage du flasque.Preferably, the height of the cavities or of the annular recess, that is to say their dimension in a radial direction, may be less than the distance between the periphery of the central bore and the housings of the magnets. Such a height limitation makes it possible to reduce the risk of cooling fluid flowing into the magnet housings, which could cause the flange to become unbalanced.

La longueur des portions d'entrées élargies, c’est-à-dire des cavités ou de l'évidemment annulaire, dans la direction axiale de la machine est inférieure à l'épaisseur du flasque, mieux inférieure au 2/3 de l'épaisseur du flasque, mieux inférieure à la moitié de l'épaisseur du flasque. Une telle limitation de la longueur permet de faciliter le remplissage des cavités et de l'évidemment annulaire par le fluide de refroidissement et ainsi éviter le cas où la cavité serait seulement partiellement remplie. Un remplissage partiel entrainerait un déséquilibrage du flasque. De plus, avec une telle longueur des portions d'entrées élargies dans la direction axiale, l'épaisseur résiduelle du flasque au niveau des portions d'entrées élargies est suffisante pour assurer une tenue mécanique correcte du flasque.The length of the widened inlet portions, that is to say the cavities or the annular recess, in the axial direction of the machine is less than the thickness of the flange, better still less than 2/3 of the thickness of the flange, better still less than half the thickness of the flange. Such a limitation of the length facilitates the filling of the cavities and of the annular recess by the cooling fluid and thus avoids the case where the cavity is only partially filled. Partial filling would cause the flange to become unbalanced. Moreover, with such a length of the inlet portions widened in the axial direction, the residual thickness of the flange at the level of the widened inlet portions is sufficient to ensure correct mechanical strength of the flange.

De préférence, les portions d'entrées élargies sont remplies au moins à moitié, mieux au moins au 2/3, encore mieux totalement remplie. Un remplissage total des portions d'entrées élargies permet d'améliorer le refroidissement de la machine électrique. En particulier, il permet d’avoir une bonne répartition du liquide de refroidissement dans les flasques, et ainsi de ne pas générer de balourd dans le cas où ces portions d'entrées ne seraient pas complètement remplies.Preferably, the enlarged inlet portions are at least half filled, better still at least 2/3 full, even better completely filled. Complete filling of the enlarged inlet portions improves the cooling of the electrical machine. In particular, it makes it possible to have a good distribution of the coolant in the flanges, and thus not to generate any imbalance in the event that these inlet portions are not completely filled.

De préférence, les cavités et l'évidement annulaire sont d'un volume suffisamment faible pour permettre un remplissage aisé en fluide de refroidissement. De préférence, le volume des cavités et de l'évidemment annulaire est suffisamment faible pour permettre leur remplissage quel que soit la vitesse de rotation de la machine électrique.Preferably, the cavities and the annular recess are of a sufficiently small volume to allow easy filling with cooling fluid. Preferably, the volume of the cavities and of the annular recess is small enough to allow them to be filled regardless of the speed of rotation of the electric machine.

De préférence, le volume des cavités et de l'évidement annulaire est suffisamment grand pour que la pression à la sortie du conduit ne soit pas trop élevée. Cette limitation de la pression en sortie permet de limiter le risque de détérioration des conducteurs électriques du stator, et en particulier de leur revêtement extérieur.Preferably, the volume of the cavities and of the annular recess is large enough for the pressure at the outlet of the duct not to be too high. This limitation of the outlet pressure makes it possible to limit the risk of deterioration of the electrical conductors of the stator, and in particular of their outer coating.

La présence de portions d'entrées élargies ou d'un évidement annulaire au niveau des entrées permet de recueillir le fluide de refroidissement de l'arbre avant qu'il soit éjecté du flasque. Ceci permet, par exemple, de limiter l'intrusion d'air dans le circuit de refroidissement. Ces formes permettent aussi de compenser les défauts d'alignement angulaire entre les conduits d'amenée du flasque et l'arbre.The presence of enlarged inlet portions or an annular recess at the level of the inlets makes it possible to collect the cooling fluid from the shaft before it is ejected from the flange. This makes it possible, for example, to limit the intrusion of air into the cooling circuit. These shapes also make it possible to compensate for angular misalignment between the supply ducts of the flange and the shaft.

De préférence, les cavités formées par les portions d'entrées élargies ou l'évidement annulaire sont formées à proximité de l'arbre du rotor. Ces cavités et cet évidement permettent le stockage du fluide de refroidissement à proximité de l'arbre du rotor et assure ainsi l'équilibrage du flasque. Le risque de balourd dans le flasque est ainsi réduit.Preferably, the cavities formed by the enlarged inlet portions or the annular recess are formed close to the shaft of the rotor. These cavities and this recess allow the storage of the cooling fluid close to the shaft of the rotor and thus ensures the balancing of the flange. The risk of unbalance in the flange is thus reduced.

Les sorties des conduits d'amenée peuvent être de forme cylindrique.The outlets of the supply ducts can be cylindrical in shape.

De préférence, lorsque les sorties des conduits d'amenée sont cylindriques, elles sont disposées dans la zone de jonction entre la tranche et la face extérieure du flasque. De telles sorties permettent d'obtenir une meilleure dispersion du flux de fluide de refroidissement.Preferably, when the outlets of the supply ducts are cylindrical, they are arranged in the junction zone between the edge and the external face of the flange. Such outlets make it possible to obtain a better dispersion of the flow of cooling fluid.

De préférence, le diamètre du conduit d'amenée au niveau de la sortie peut être supérieur au diamètre du conduit d'amenée en amont de la sortie dans le flasque. Cette différence de diamètre permet de favoriser la dispersion du flux de fluide de refroidissement dans l'entrefer et ainsi de mieux gérer la répartition du fluide de refroidissement dans le circuit de refroidissement.Preferably, the diameter of the supply duct at the outlet may be greater than the diameter of the supply duct upstream of the outlet in the flange. This difference in diameter makes it possible to promote the dispersion of the flow of cooling fluid in the air gap and thus to better manage the distribution of the cooling fluid in the cooling circuit.

En variante, les sorties des conduits d'amenée peuvent comporter une portion évasée. Les conduits d’amenée peuvent aller en s’élargissant lorsque l’on se déplace depuis l'entrée vers leur sortie. Ils peuvent notamment être plus larges vers leur sortie que vers leur entrée.As a variant, the outlets of the supply ducts may include a flared portion. The supply ducts can become wider as one moves from the entrance to their exit. They may in particular be wider towards their outlet than towards their inlet.

La sortie comportant une portion évasée peut être disposée sur la tranche du flasque. En variante elle peut être disposée dans la zone de jonction entre la tranche et la face extérieure du flasque. L'utilisation d'une sortie présentant une portion évasée permet d'étendre la zone sur laquelle le fluide de refroidissement est projeté. Elle permet également de réduire la pression du fluide de refroidissement au niveau de la sortie. Le jet de fluide de refroidissement n'est ainsi pas concentré sur une zone restreinte. Une telle dispersion du fluide de refroidissement permet de réduire le risque d'érosion de la résine recouvrant le bobinage du stator de la machine et ainsi limiter l'usure de la machine électrique.The outlet comprising a flared portion can be arranged on the edge of the flange. As a variant, it can be arranged in the junction zone between the edge and the external face of the flange. The use of an outlet having a flared portion makes it possible to extend the zone over which the cooling fluid is projected. It also reduces the coolant pressure at the outlet. The jet of cooling fluid is thus not concentrated on a restricted area. Such a dispersion of the cooling fluid makes it possible to reduce the risk of erosion of the resin covering the winding of the stator of the machine and thus to limit the wear of the electric machine.

La portion évasée peut former un angle d’évasement β dans un plan perpendiculaire à l’axe de rotation du rotor. L’angle d’évasement β peut être compris entre 10° et 50°, mieux entre 20° et 40°, étant par exemple de l’ordre de 30°. L’angle d’évasement β permet d’avoir une zone plus ou moins large d’arrosage de fluide de refroidissement sur les têtes de bobines.The flared portion can form a flare angle β in a plane perpendicular to the axis of rotation of the rotor. The flare angle β can be between 10° and 50°, better still between 20° and 40°, being for example of the order of 30°. The flare angle β makes it possible to have a more or less wide area for spraying the cooling fluid on the coil heads.

Le flasque peut comporter un conduit d'amenée dont l'entrée comporte une portion élargie en direction de l’axe de rotation du rotor et une sortie comportant une portion évasée débouchant sur la tranche du flasque. Le flasque peut comporter un conduit d'amenée dont l'entrée comporte une portion élargie en direction de l’axe de rotation du rotor et une sortie comportant une portion évasée débouchant dans la zone de jonction entre la tranche et la face extérieure du flasque. Le flasque peut comporter un conduit d'amenée dont l'entrée comporte une portion élargie en direction de l’axe de rotation du rotor et une sortie cylindrique débouchant dans la zone de jonction entre la tranche et la face extérieure du flasque. Le flasque peut comporter un conduit d'amenée dont l'entrée comporte une portion élargie en direction de l’axe de rotation du rotor et une sortie cylindrique débouchant sur la tranche du flasque.The flange may comprise a supply duct, the inlet of which comprises a widened portion in the direction of the axis of rotation of the rotor and an outlet comprising a flared portion opening onto the edge of the flange. The flange may comprise a supply duct, the inlet of which comprises a widened portion in the direction of the axis of rotation of the rotor and an outlet comprising a flared portion opening out into the junction zone between the edge and the external face of the flange. The flange may comprise a supply duct, the inlet of which comprises a widened portion in the direction of the axis of rotation of the rotor and a cylindrical outlet opening out into the junction zone between the edge and the external face of the flange. The flange may comprise a supply duct, the inlet of which comprises a widened portion in the direction of the axis of rotation of the rotor and a cylindrical outlet opening onto the edge of the flange.

Le flasque peut comporter un évidement annulaire reliant entre elles les entrées des conduits d'amenées et au moins un conduit d'amenée ayant une sortie comportant une portion évasée débouchant sur la tranche du flasque. Le flasque peut comporter un évidement annulaire reliant entre elles les entrées des conduits d'amenée et au moins un conduit d'amenée ayant une sortie comportant une portion évasée débouchant dans la zone de jonction entre la tranche et la face extérieure du flasque. Le flasque peut comporter un évidement annulaire reliant entre elles les entrées des conduits d'amenée et au moins un conduit d'amenée ayant une sortie cylindrique débouchant dans la zone de jonction entre la tranche et la face extérieure du flasque. Le flasque peut comporter un évidement annulaire reliant entre elles les entrées des conduits d'amenées et au moins un conduit d'amenée ayant une sortie cylindrique débouchant sur la tranche du flasque.The flange may comprise an annular recess interconnecting the inlets of the supply ducts and at least one supply duct having an outlet comprising a flared portion opening onto the edge of the flange. The flange may comprise an annular recess interconnecting the inlets of the supply ducts and at least one supply duct having an outlet comprising a flared portion opening into the junction zone between the edge and the external face of the flange. The flange may comprise an annular recess interconnecting the inlets of the supply ducts and at least one supply duct having a cylindrical outlet opening out into the junction zone between the wafer and the external face of the flange. The flange may comprise an annular recess interconnecting the inlets of the supply ducts and at least one supply duct having a cylindrical outlet opening onto the edge of the flange.

De préférence, tous les conduits d'amenée d'un même flasque comportent le même type d'entrée et de sortie. En variante, certains conduits d'amenée d'un même flasque comportent une sortie évasée et les autres comportent une sortie droite.Preferably, all the supply ducts of the same flange have the same type of inlet and outlet. As a variant, some supply ducts of the same flange have a flared outlet and the others have a straight outlet.

RotorRotor

L'invention a encore pour objet, selon un autre de ses aspects, un rotor de machine électrique tournante, comportant une masse rotorique et au moins un flasque tel que défini précédemment.Another subject of the invention, according to another of its aspects, is a rotor of a rotating electrical machine, comprising a rotor mass and at least one flange as defined above.

La masse rotorique peut comporter un empilement de tôles rotoriques.The rotor mass may comprise a stack of rotor laminations.

Le flasque peut être disposé à une extrémité de la masse rotorique.The flange can be arranged at one end of the rotor mass.

Dans un mode de réalisation, l’invention a pour objet un rotor comportant une masse rotorique et deux flasques tel que définis précédemment, chacun disposé à une extrémité de la masse rotorique.In one embodiment, the subject of the invention is a rotor comprising a rotor mass and two flanges as defined above, each disposed at one end of the rotor mass.

Au moins un canal axial de distribution du fluide de refroidissement vers le ou les flasques peut être formé dans la masse rotorique ou entre la masse rotorique et l’arbre, le long de l'arbre. Ce ou ces canaux axiaux de distribution peuvent traverser axialement au moins une partie de la masse rotorique.At least one axial channel for distributing the cooling fluid to the flange(s) may be formed in the rotor mass or between the rotor mass and the shaft, along the shaft. This or these axial distribution channels can pass axially through at least part of the rotor mass.

En variante, l'arbre peut être parcouru sur toute sa longueur par un canal interne, de fourniture du fluide de refroidissement. Ce canal peut s'étendre axialement. Ce canal interne peut alimenter des canaux radiaux, par exemple des canaux radiaux situés aux extrémités du rotor. Les canaux radiaux peuvent ainsi alimenter en fluide de refroidissement les flasques du rotor.As a variant, the shaft can be traversed over its entire length by an internal channel, supplying the cooling fluid. This channel can extend axially. This internal channel can supply radial channels, for example radial channels located at the ends of the rotor. The radial channels can thus supply the flanges of the rotor with cooling fluid.

Le ou chaque conduit d’amenée et/ou l’évidemment annulaire et/ou la ou les portions élargies des entrées des conduits d'amenée peuvent faire face à au moins un canal axial de distribution de la masse rotorique ou à un canal radial situé à l'extrémité du rotor.The or each supply duct and/or the annular recess and/or the widened portion(s) of the inlets of the supply ducts can face at least one axial channel for distributing the rotor mass or a radial channel located at the end of the rotor.

Le rotor peut comporter des aimants permanents insérés dans la masse rotorique. Il peut comporter des aimants permanents, avec notamment des aimants surfaciques ou enterrés. Le rotor peut être à concentration de flux. Il peut comporter une ou plusieurs couches d’aimants disposées en I, en U ou en V. Les logements des aimants permanents peuvent être réalisées entièrement par découpage dans les tôles. Chaque tôle de l’empilement de tôles peut être monobloc.The rotor may include permanent magnets inserted into the rotor mass. It may comprise permanent magnets, with in particular surface or buried magnets. The rotor can be flux concentrating. It can include one or more layers of magnets arranged in an I, U or V. The housings for the permanent magnets can be made entirely by cutting in the sheets. Each sheet of the stack of sheets can be monobloc.

Le fluide de refroidissement peut s'écouler axialement dans les logements des aimants permanents et rejoindre les flasques.The cooling fluid can flow axially in the housings of the permanent magnets and join the flanges.

En variante, il peut s’agir d’un rotor bobiné ou à cage d’écureuil, ou d’un rotor à réluctance variable.Alternatively, it may be a wound or squirrel cage rotor, or a variable reluctance rotor.

Le nombre de pôles P au rotor est par exemple compris entre 4 et 48, étant par exemple de 4, 6, 8, 10 ou 12.The number of poles P at the rotor is for example between 4 and 48, being for example 4, 6, 8, 10 or 12.

Le diamètre du rotor peut être inférieur à 400 mm, mieux inférieur à 300 mm, et supérieur à 50 mm, mieux supérieur à 70 mm, étant par exemple compris entre 100 et 200 mm.The diameter of the rotor can be less than 400 mm, better still less than 300 mm, and greater than 50 mm, better still greater than 70 mm, being for example between 100 and 200 mm.

Chaque tôle est par exemple découpée dans une feuille d’acier magnétique ou contenant de l’acier magnétique, par exemple de l’acier de 0,1 à 1,5 mm d’épaisseur. Les tôles peuvent être revêtues d’un vernis isolant électrique sur leurs faces opposées avant leur assemblage au sein de l’empilement. L’isolation électrique peut encore être obtenue par un traitement thermique des tôles, le cas échéant.Each sheet is for example cut from a sheet of magnetic steel or sheet containing magnetic steel, for example steel 0.1 to 1.5 mm thick. The sheets can be coated with an electrically insulating varnish on their opposite faces before they are assembled within the stack. Electrical insulation can still be obtained by heat treatment of the sheets, if necessary.

L’arbre peut être réalisé dans un matériau magnétique, ce qui permet avantageusement de diminuer le risque de saturation dans la masse rotorique et d’améliorer les performances électromagnétiques du rotor.The shaft can be made of a magnetic material, which advantageously makes it possible to reduce the risk of saturation in the rotor mass and to improve the electromagnetic performance of the rotor.

En variante, le rotor comporte un arbre amagnétique sur lequel est disposée la masse rotorique. L’arbre peut être réalisé au moins en partie dans un matériau de la liste suivante, qui n’est pas limitative : acier, inox, titane ou tout autre matériau amagnétique.As a variant, the rotor comprises a non-magnetic shaft on which the rotor mass is arranged. The shaft can be made at least in part from a material from the following list, which is not exhaustive: steel, stainless steel, titanium or any other non-magnetic material.

La masse rotorique peut dans un mode de réalisation être disposée directement sur l’arbre amagnétique, par exemple sans jante intermédiaire. En variante, notamment dans le cas où l’arbre n’est pas amagnétique, le rotor peut comporter une jante entourant l’arbre du rotor et venant prendre appui sur ce dernier.The rotor mass can in one embodiment be placed directly on the non-magnetic shaft, for example without an intermediate rim. As a variant, in particular in the case where the shaft is not non-magnetic, the rotor may comprise a rim surrounding the shaft of the rotor and coming to rest on the latter.

Le rotor peut être monté en porte à faux ou non, par rapport aux roulements utilisés pour guider l’arbre.The rotor can be cantilevered or cantilevered from the bearings used to guide the shaft.

Le rotor peut être réalisé en plusieurs tronçons alignés suivant la direction axiale, par exemple au moins deux tronçons. Chacun des tronçons peut être décalé angulairement par rapport aux morceaux adjacents (« step skew » en anglais).The rotor can be made in several sections aligned in the axial direction, for example at least two sections. Each of the sections can be offset angularly relative to the adjacent pieces (“step skew”).

Le fluide de refroidissement peut circuler dans les logements des aimants permanents, ou entre l’arbre et le paquet de tôles. Le fluide de refroidissement peut être en contact direct avec les aimants permanents du rotor sur une partie d’une surface externe desdits aimants permanents, de sorte à avoir une captation des calories à évacuer de manière optimale et protéger ainsi les aimants permanents du rotor. On entend par « contact direct » un contact physique avec la surface externe des aimants permanents, qui peut éventuellement être recouverte d’un vernis de protection.The cooling fluid can circulate in the housings of the permanent magnets, or between the shaft and the stack of laminations. The cooling fluid can be in direct contact with the permanent magnets of the rotor on part of an outer surface of said permanent magnets, so as to have a capture of the calories to be evacuated in an optimal manner and thus protect the permanent magnets of the rotor. “Direct contact” means physical contact with the outer surface of the permanent magnets, which may be covered with a protective varnish.

Machine et statormachine and stator

L’invention a encore pour objet une machine électrique tournante, comportant un rotor tel que défini précédemment et un stator. La machine peut être utilisée comme moteur ou comme générateur. La machine peut être à reluctance. Elle peut constituer un moteur synchrone ou en variante un générateur synchrone. En variante encore, elle constitue une machine asynchrone.Another subject of the invention is a rotating electrical machine, comprising a rotor as defined above and a stator. The machine can be used as a motor or as a generator. The machine can be reluctance. It can constitute a synchronous motor or, as a variant, a synchronous generator. As a further variant, it constitutes an asynchronous machine.

La vitesse maximale de rotation de la machine peut être élevée, étant par exemple supérieure à 10 000 tr/min, mieux supérieure à 12 000 tr/min, étant par exemple de l’ordre de 14 000 tr/min à 15 000 tr/min, voire même de 20 000 tr/min ou de 24 000 tr/min ou de 25 000 tr/min. La vitesse maximale de rotation de la machine peut être inférieure à 100 000 tr/min, voire à 60 000 tr/min, voire encore inférieure à 40 000 tr/min, mieux inférieure à 30 000 tr/min.The maximum speed of rotation of the machine can be high, being for example greater than 10,000 rpm, better still greater than 12,000 rpm, being for example of the order of 14,000 rpm to 15,000 rpm. min, or even 20,000 rpm or 24,000 rpm or 25,000 rpm. The maximum speed of rotation of the machine may be less than 100,000 rpm, or even 60,000 rpm, or even even less than 40,000 rpm, better still less than 30,000 rpm.

L’invention peut convenir tout particulièrement pour des machines de forte puissance.The invention may be particularly suitable for high-powered machines.

La machine peut comporter un seul rotor intérieur ou, en variante, un rotor intérieur et un rotor extérieur, disposés radialement de part et d’autre du stator et accouplés en rotation.The machine may comprise a single inner rotor or, as a variant, an inner rotor and an outer rotor, arranged radially on either side of the stator and coupled in rotation.

La machine peut être insérée seule dans un carter ou insérée dans un carter de boite de vitesse. Dans ce cas, elle est insérée dans un carter qui loge également une boîte de vitesse.The machine can be inserted alone into a casing or inserted into a gearbox casing. In this case, it is inserted into a casing which also houses a gearbox.

La machine comporte un stator. Ce dernier comporte des dents définissant entre elles des encoches. Le stator peut comporter des conducteurs électriques, au moins une partie des conducteurs électriques, voire une majorité des conducteurs électriques, pouvant être en forme d'épingle en U ou en I.The machine has a stator. The latter comprises teeth defining notches between them. The stator may comprise electrical conductors, at least some of the electrical conductors, or even a majority of the electrical conductors, which may be in the shape of a U-shaped or I-shaped hairpin.

La machine peut comporter un arbre parcouru sur au moins une partie de sa longueur par un canal interne de fourniture du fluide de refroidissement. L’arbre peut ne pas être parcouru sur toute sa longueur par un flux de fluide de refroidissement dans un seul sens. Au contraire, il peut être parcouru par un flux de fluide de refroidissement sur environ une moitié de sa longueur. Le canal interne de l’arbre peut comporter une première portion axiale sur une moitié de la longueur de l’arbre, et une deuxième portion radiale configurée pour conduire le fluide de refroidissement de la première portion vers le paquet de tôles, et en particulier vers le canal axial de distribution du fluide de refroidissement formé dans le paquet de tôles rotoriques ou entre le paquet de tôles rotoriques et l’arbre, le long de celui-ci.The machine may comprise a shaft traversed over at least part of its length by an internal channel for supplying the cooling fluid. The shaft may not have a one-way coolant flow through its entire length. On the contrary, it can be traversed by a flow of cooling fluid over approximately half of its length. The internal channel of the shaft may comprise a first axial portion over half the length of the shaft, and a second radial portion configured to conduct the cooling fluid from the first portion towards the stack of laminations, and in particular towards the axial cooling fluid distribution channel formed in the pack of rotor laminations or between the pack of rotor laminations and the shaft, along the latter.

Les encoches peuvent être au moins partiellement fermées. Une encoche partiellement fermée permet de ménager une ouverture au niveau de l’entrefer, qui peut servir par exemple à la mise en place des conducteurs électriques pour le remplissage de l’encoche. Une encoche partiellement fermée est notamment ménagée entre deux dents qui comportent chacune des épanouissements polaires au niveau de leur extrémité libre, lesquels viennent fermer l’encoche au moins en partie.The notches can be at least partially closed. A partially closed notch makes it possible to create an opening at the level of the air gap, which can be used, for example, for the installation of electrical conductors for filling the notch. A partially closed notch is in particular made between two teeth which each have pole shoes at their free end, which close the notch at least in part.

En variante, les encoches peuvent être entièrement fermées. Par « encoche entièrement fermée », on désigne des encoches qui ne sont pas ouvertes radialement vers l’entrefer.Alternatively, the notches can be completely closed. By “fully closed notch”, is meant notches which are not open radially towards the air gap.

Dans un mode de réalisation, au moins une encoche, voire chaque encoche, peut être continûment fermée du côté de l’entrefer par un pont de matière venu d’un seul tenant avec les dents définissant l’encoche. Toutes les encoches peuvent être fermées du côté de l’entrefer par des ponts de matière fermant les encoches. Les ponts de matière peuvent être venus d’un seul tenant avec les dents définissant l’encoche. La masse statorique est alors dépourvue de découpe entre les dents et les ponts de matière fermant les encoches, et les encoches sont alors continûment fermées du côté de l’entrefer par les ponts de matière venus d’un seul tenant avec les dents définissant l’encoche.In one embodiment, at least one notch, or even each notch, can be continuously closed on the side of the air gap by a bridge of material coming in one piece with the teeth defining the notch. All the notches can be closed on the air gap side by material bridges closing the notches. The material bridges may have come in one piece with the teeth defining the notch. The stator mass then has no cutout between the teeth and the bridges of material closing the slots, and the slots are then continuously closed on the side of the air gap by the bridges of material coming in one piece with the teeth defining the notch.

En outre, les encoches peuvent également être fermées du côté opposé à l’entrefer par une culasse rapportée ou d’un seul tenant avec les dents. Les encoches ne sont alors pas ouvertes radialement vers l’extérieur. La masse statorique peut être dépourvue de découpe entre les dents et la culasse.In addition, the notches can also be closed on the side opposite the air gap by an added yoke or in one piece with the teeth. The notches are then not open radially outwards. The stator mass may have no cutout between the teeth and the yoke.

Dans un mode de réalisation, chacune des encoches est de contour continûment fermé. Par « continûment fermé », on entend que les encoches présentent un contour fermé continu lorsqu’elles sont observées en section transversale, prise perpendiculairement à l’axe de rotation de la machine. On peut faire le tour complet de l’encoche sans rencontrer de découpe dans la masse statorique.In one embodiment, each of the notches has a continuously closed contour. By “continuously closed” is meant that the notches have a continuous closed contour when viewed in cross section, taken perpendicular to the axis of rotation of the machine. You can go all the way around the notch without encountering a cutout in the stator mass.

Le stator peut comporter des bobines disposées de manière répartie dans les encoches, ayant notamment des conducteurs électriques disposés de manière rangée dans les encoches. Par « réparti », on entend qu’au moins l’une des bobines passe successivement dans deux encoches non adjacentes.The stator may comprise coils arranged in a distributed manner in the slots, having in particular electrical conductors arranged in a row in the slots. By “distributed”, we mean that at least one of the coils passes successively through two non-adjacent slots.

Les conducteurs électriques peuvent ne pas être disposés dans les encoches en vrac mais de manière ordonnée. Ils sont empilés dans les encoches de manière non aléatoire, étant par exemple disposés en rangées de conducteurs électriques alignés. L’empilement des conducteurs électriques est par exemple un empilement selon un réseau hexagonal dans le cas de conducteurs électriques de section transversale circulaire.The electrical conductors may not be arranged in the notches loosely but in an orderly manner. They are stacked in the slots in a non-random manner, being for example arranged in rows of aligned electrical conductors. The stack of electrical conductors is for example a stack according to a hexagonal network in the case of electrical conductors of circular cross-section.

Le stator peut comporter des conducteurs électriques logés dans les encoches. Des conducteurs électriques au moins, voir une majorité des conducteurs électriques, peuvent être en forme d'épingles, de U ou de I. L’épingle peut être en forme de U (« U-pin » en anglais) ou droite, étant en forme de I (« I-pin » en anglais).The stator may include electrical conductors housed in the slots. Electrical conductors at least, see a majority of electrical conductors, can be pin-shaped, U-shaped or I-shaped. The pin can be U-shaped ("U-pin" in English) or straight, being in form of I ("I-pin" in English).

Les conducteurs électriques peuvent ainsi former un bobinage distribué. Le bobinage peut ne pas être concentré ou bobiné sur dent.The electrical conductors can thus form a distributed winding. The winding may not be concentrated or tooth wound.

Dans une variante de réalisation, le stator est à bobinage concentré. Le stator peut comporter des dents et des bobines disposées sur les dents. Le stator peut ainsi être bobiné sur dents, autrement dit à bobinage non réparti.In a variant embodiment, the stator has a concentrated winding. The stator may include teeth and coils disposed on the teeth. The stator can thus be wound on teeth, in other words with undistributed winding.

Les dents du stator peuvent comporter des épanouissements polaires. En variante, les dents du stator sont dépourvues d’épanouissements polaires.The stator teeth may include pole shoes. Alternatively, the stator teeth are devoid of pole shoes.

Le stator peut comporter une carcasse extérieure entourant la culasse.The stator may include an outer carcass surrounding the yoke.

Les dents du stator peuvent être réalisées avec un empilage de tôles magnétiques, recouvertes chacune d’un vernis isolant, afin de limiter les pertes par courants induits.The stator teeth can be made with a stack of magnetic laminations, each covered with an insulating varnish, in order to limit the losses by induced currents.

La machine peut comporter un arbre parcouru sur au moins une partie de sa longueur par un canal interne de fourniture du fluide de refroidissement.The machine may comprise a shaft traversed over at least part of its length by an internal channel for supplying the cooling fluid.

ProcédésProcesses

L'invention a encore pour objet, indépendamment ou en combinaison avec ce qui précède, un procédé de fabrication d'un flasque tel que défini plus haut, dans lequel le flasque est réalisé par fonderie.A further subject of the invention, independently or in combination with the foregoing, is a process for manufacturing a flange as defined above, in which the flange is made by foundry.

Le flasque peut être fabriqué sans reprise d'usinage. Le procédé est ainsi simplifié et le flasque peut être réalisé de manière plus économique.The flange can be manufactured without re-machining. The method is thus simplified and the flange can be produced more economically.

Le ou les conduits peuvent être réalisés à l'aide de tiroirs disposés dans le moule.The duct or ducts can be made using drawers arranged in the mold.

Dans un autre mode de réalisation, le flasque peut être fabriqué avec reprise d'usinage, notamment avec une étape de perçage du conduit d'amenée.In another embodiment, the flange can be manufactured with re-machining, in particular with a step of drilling the supply duct.

De préférence, le procédé de fabrication d'un flasque selon l'invention ne comporte pas d'étape de moulage à partir d'un moule perdu. Le flasque peut être fabriqué sans l'utilisation de pièce intermédiaire comme par exemple un bouchon. Le procédé de fabrication selon l'invention est ainsi plus simple et plus économique à mettre en œuvre que les procédés de l'art antérieur.Preferably, the method of manufacturing a flange according to the invention does not include a step of molding from a lost mould. The flange can be manufactured without the use of an intermediate part such as for example a stopper. The manufacturing method according to the invention is thus simpler and more economical to implement than the methods of the prior art.

Le procédé de fabrication selon l'invention permet de fabriquer un flasque avec une grande variété de conduits d'amenée de fluide de refroidissement. Grâce à ce procédé, il est possible de faire varier l'inclinaison, la largeur et/ou la forme du conduit sans complexifier la fabrication du flasque.The manufacturing method according to the invention makes it possible to manufacture a flange with a wide variety of cooling fluid supply ducts. Thanks to this method, it is possible to vary the inclination, the width and/or the shape of the duct without complicating the manufacture of the flange.

L'invention a encore pour objet, indépendamment ou en combinaison avec ce qui précède, un procédé de refroidissement d’une machine électrique tournante telle que définie plus haut, dans lequel on fait circuler le fluide de refroidissement dans des sens opposés au sein du rotor, puis l’on projette sur les têtes de bobines des conducteurs électriques du stator le fluide de refroidissement.A further subject of the invention, independently or in combination with the foregoing, is a method for cooling a rotating electrical machine as defined above, in which the cooling fluid is circulated in opposite directions within the rotor , then the cooling fluid is projected onto the coil heads of the electrical conductors of the stator.

La est une vue en coupe longitudinale, schématique et partielle, d’un rotor réalisé conformément à l’invention, There is a longitudinal sectional view, schematic and partial, of a rotor produced in accordance with the invention,

la est une vue de détail de la d'une des extrémités axiales du rotor, there is a detail view of the one of the axial ends of the rotor,

la est une vue en coupe, schématique et partielle, d'un flasque du rotor de la , there is a sectional view, schematic and partial, of a flange of the rotor of the ,

la est une vue en perspective d'un flasque du rotor de la , there is a perspective view of a flange of the rotor of the ,

la est une vue en coupe, schématique et partielle, du flasque de la , there is a sectional view, schematic and partial, of the flange of the ,

la est une vue analogue à la d'une variante de réalisation, there is a view analogous to of a variant embodiment,

la est une vue analogue à la d'une variante de réalisation, et there is a view analogous to of a variant embodiment, and

la est une vue analogue à la d'une variante de réalisation. there is a view analogous to of a variant embodiment.

Description détailléedetailed description

On a illustré aux figures 1 et 2 un rotor intérieur 1 de machine électrique tournante, comportant également un stator extérieur 2. Le stator 2 permet de générer un champ magnétique tournant d’entraînement du rotor 1 en rotation, dans le cadre d’un moteur synchrone, et dans le cas d’un alternateur, la rotation du rotor induit une force électromotrice dans les conducteurs électriques 4 du stator 2.There is illustrated in Figures 1 and 2 an inner rotor 1 of a rotating electrical machine, also comprising an outer stator 2. The stator 2 makes it possible to generate a rotating magnetic field for driving the rotor 1 in rotation, within the framework of a motor synchronous, and in the case of an alternator, the rotation of the rotor induces an electromotive force in the electrical conductors 4 of the stator 2.

Le rotor 1 représenté à la comporte une masse magnétique rotorique 3 s’étendant axialement selon l’axe de rotation X du rotor, cette masse rotorique étant formée par un paquet de tôles rotoriques magnétiques 8 empilées selon l’axe X, les tôles étant par exemple identiques et superposées exactement. Les tôles magnétiques sont de préférence en acier magnétique. Toutes les nuances d’acier magnétique peuvent être utilisées.Rotor 1 shown in comprises a magnetic rotor mass 3 extending axially along the axis of rotation X of the rotor, this rotor mass being formed by a stack of magnetic rotor laminations 8 stacked along the axis X, the laminations being for example identical and exactly superposed. The magnetic laminations are preferably made of magnetic steel. All grades of magnetic steel can be used.

La masse rotorique 3 comporte une ouverture centrale pour le montage sur un arbre 5. L’arbre peut, dans l’exemple considéré, être réalisé dans un matériau amagnétique, par exemple en inox amagnétique ou en aluminium, ou au contraire être magnétique.The rotor mass 3 has a central opening for mounting on a shaft 5. The shaft can, in the example considered, be made of a non-magnetic material, for example non-magnetic stainless steel or aluminum, or on the contrary be magnetic.

Conformément à l’invention, le rotor 1 comporte deux flasques 10 chacun disposé à une extrémité du paquet de tôles rotoriques 8. Chaque flasque comporte une face intérieure 101 tournée vers le paquet de tôles rotoriques 8 et une face extérieure 102 opposée. Une tranche 103 radialement extérieure s'étend entre la face intérieure et la face extérieure du flasque. Chaque flasque comporte également un alésage central 104 pour son montage sur l’arbre 5 de la machine.According to the invention, the rotor 1 comprises two flanges 10 each disposed at one end of the pack of rotor laminations 8. Each flange has an inner face 101 facing the pack of rotor laminations 8 and an opposite outer face 102. A radially outer edge 103 extends between the inner face and the outer face of the flange. Each flange also has a central bore 104 for mounting it on the shaft 5 of the machine.

Dans le mode de réalisation de la , chacun des flasques 10 comporte quatre conduits d’amenée 12 d’un fluide de refroidissement, tous deux alimentés depuis l'arbre du rotor 5. Ces deux conduits d’amenée 12 sont disposés à 180°, comme visible sur la , et ils sont alimentés par des canaux radiaux de distribution 13 du fluide de refroidissement vers le flasque qui sont formés dans l'arbre 5. Ces canaux radiaux de distribution 13 sont alimentés par un canal central 51 de l’arbre 5, qui communique avec eux.In the embodiment of the , each of the flanges 10 comprises four supply ducts 12 for a cooling fluid, both supplied from the shaft of the rotor 5. These two supply ducts 12 are arranged at 180°, as can be seen on the , and they are supplied by radial distribution channels 13 of the cooling fluid towards the flange which are formed in the shaft 5. These radial distribution channels 13 are supplied by a central channel 51 of the shaft 5, which communicates with them.

Comme illustré aux figures 2 et 3, le conduit 12 s'étend suivant un axe d'élongation Y. L'axe d'élongation Y est incliné d'un angle α par rapport à un plan P perpendiculaire à l'axe X du rotor. Dans l'exemple représenté, l'angle α est de l'ordre de 12°. Un tel angle α permet notamment d'arroser les têtes de bobines des conducteurs électriques 4 du stator 2.As illustrated in Figures 2 and 3, the conduit 12 extends along an axis of elongation Y. The axis of elongation Y is inclined at an angle α relative to a plane P perpendicular to the axis X of the rotor . In the example represented, the angle α is of the order of 12°. Such an angle α makes it possible in particular to spray the coil heads of the electrical conductors 4 of the stator 2.

Chaque conduit d'amenée 12 comporte une entrée 12a du côté de l’axe de rotation X du rotor 1 et une sortie 12b en regard des conducteurs électriques 4 du stator 2. L'entrée 12a est plus proche de l'alésage central 104 du flasque 10 que la sortie 12b. La sortie 12b est plus proche de la tranche 103 du flasque que de l'alésage central 104. La sortie 12b est disposée entre la tranche du flasque et l'axe de rotation X, dans la première moitié à partir de la tranche. Dans l'exemple représenté, l'axe d'élongation Y du conduit 12 est rectiligne entre l'entrée 12a et la sortie 12b.Each supply duct 12 has an inlet 12a on the side of the axis of rotation X of the rotor 1 and an outlet 12b opposite the electrical conductors 4 of the stator 2. The inlet 12a is closer to the central bore 104 of the flange 10 than output 12b. The outlet 12b is closer to the edge 103 of the flange than to the central bore 104. The outlet 12b is arranged between the edge of the flange and the axis of rotation X, in the first half from the edge. In the example shown, the elongation axis Y of conduit 12 is straight between inlet 12a and outlet 12b.

Dans le mode de réalisation illustré aux figures 1 à 3, la longueur D du conduit, mesurée le long de l'axe d'élongation Y entre la périphérie de l’alésage central 104 du flasque et la sortie 12b est de l'ordre de 33 mm, et chaque flasque comporte quatre conduits d'amenée 12.In the embodiment illustrated in FIGS. 1 to 3, the length D of the duct, measured along the elongation axis Y between the periphery of the central bore 104 of the flange and the outlet 12b is of the order of 33 mm, and each flange has four supply ducts 12.

Les différents modes de réalisation possibles pour les entrées 12a et les sorties 12b sont décrits ci-après en références aux figures 4a à 8b.The various possible embodiments for the inputs 12a and the outputs 12b are described below with reference to FIGS. 4a to 8b.

Dans le mode de réalisation des figures 4a et 4b, les entrées 12a ne sont pas reliées entre elles, et chaque conduit d’amenée comporte une portion d’entrée 12a élargie en direction de l’axe de rotation du rotor. La portion élargie de la sortie est tronquée par la face intérieure du flasque, elle constitue alors une entaille dans le flasque. Lorsque le flasque est accolé au paquet de tôles rotorique 3, comme illustré aux figures 1 et 2, l'entaille est fermée au niveau de la portion tronquée. La sortie 12a forme ainsi une cavité qui est proche de l'axe du rotor. De telles entrées 12a permettent de servir à collecter le fluide de refroidissement provenant du rotor. Le volume de la cavité formée au niveau de l'entrée 12a du conduit est de l'ordre de 98 mm³.In the embodiment of FIGS. 4a and 4b, the inlets 12a are not interconnected, and each supply conduit comprises an inlet portion 12a widened in the direction of the axis of rotation of the rotor. The widened portion of the outlet is truncated by the inner face of the flange, it then constitutes a notch in the flange. When the flange is attached to the pack of rotor laminations 3, as illustrated in FIGS. 1 and 2, the notch is closed at the truncated portion. The outlet 12a thus forms a cavity which is close to the axis of the rotor. Such inlets 12a can serve to collect the cooling fluid from the rotor. The volume of the cavity formed at the level of the inlet 12a of the duct is of the order of 98 mm ³ .

Dans le mode de réalisation des figures 5a et 5b, les entrées 12a des conduits d’amenée 12 des flasques 10 sont reliées entre elles à une extrémité radialement intérieure par un évidemment annulaire 14. L’évidemment annulaire 14 sert à collecter le fluide de refroidissement provenant de l'arbre du rotor, et à le répartir dans les quatre conduits d’amenée du flasque. La différence entre le diamètre intérieur et extérieur de cet évidemment est dans l’exemple décrit de l’ordre de 3,5 mm.In the embodiment of FIGS. 5a and 5b, the inlets 12a of the supply ducts 12 of the flanges 10 are interconnected at a radially inner end by an annular recess 14. The annular recess 14 is used to collect the cooling fluid coming from the rotor shaft, and distributing it in the four flange supply ducts. The difference between the internal and external diameter of this recess is in the example described of the order of 3.5 mm.

Dans le mode de réalisation des figures 6a et 6b. Les sorties 12b sont disposées dans la zone de jonction entre la tranche 103 radialement extérieure du flasque et la face extérieure 102 du flasque. Elles sont orientées radialement vers l’extérieur, ce qui permet la projection du fluide de refroidissement sur le stator. Les sorties 12b sont de forme cylindrique et de section transversale circulaire. Dans l'exemple représenté, la section transversale circulaire a un diamètre de l'ordre de 3 cm. La sortie cylindrique peut être tronquée par le plan contenant la face extérieure du flasque pour améliorer la dispersion du fluide de refroidissement vers le stator. De plus, une telle forme tronquée permet de limiter la présence de fluide de refroidissement dans l’entrefer et favoriser sa projection vers des conducteurs électriques de la machine. Une telle forme permet également de limiter la pression du fluide de refroidissement. Elle permet aussi un arrosage plus large. Dans l’exemple décrit, chaque flasque comporte quatre sorties 12b, réparties autour du flasque à 90°.In the embodiment of Figures 6a and 6b. The outlets 12b are arranged in the junction zone between the radially outer edge 103 of the flange and the outer face 102 of the flange. They are oriented radially outwards, which allows the projection of the cooling fluid on the stator. Outlets 12b are cylindrical in shape and circular in cross section. In the example shown, the circular cross section has a diameter of the order of 3 cm. The cylindrical outlet can be truncated by the plane containing the external face of the flange to improve the dispersion of the cooling fluid towards the stator. In addition, such a truncated shape makes it possible to limit the presence of cooling fluid in the air gap and promote its projection towards the electrical conductors of the machine. Such a shape also makes it possible to limit the pressure of the cooling fluid. It also allows for wider watering. In the example described, each flange has four outputs 12b, distributed around the flange at 90°.

Dans le mode de réalisation illustré au et 7b, les sorties 12b sont disposées sur la tranche radialement extérieure du flasque. Dans ce mode de réalisation, les sorties présentent une portion de forme évasée vers les conducteurs électriques 4 du stator 2. La portion de forme évasée forme un angle d’évasement β dans le plan médian du flasque, plan qui est perpendiculaire à l’axe de rotation et du rotor. L’angle d’évasement β est ici de l’ordre de 30°.In the embodiment illustrated in and 7b, the outputs 12b are arranged on the radially outer edge of the flange. In this embodiment, the outputs have a flared-shaped portion towards the electrical conductors 4 of the stator 2. The flared-shaped portion forms a flare angle β in the median plane of the flange, a plane which is perpendicular to the axis rotation and rotor. The flare angle β is here of the order of 30°.

Dans le mode de réalisation illustré au et 8b, les sorties 12b sont disposées dans la zone de jonction entre la tranche radialement extérieure du flasque et la face extérieure du flasque. Dans ce mode de réalisation, les sorties présentent une portion de forme évasée vers les conducteurs électriques 4 du stator 2. La portion de forme évasée forme un angle d’évasement β dans le plan médian du flasque, plan qui est perpendiculaire à l’axe de rotation du rotor. L’angle d’évasement β est ici de l’ordre de 30°.In the embodiment illustrated in and 8b, the outlets 12b are arranged in the junction zone between the radially outer edge of the flange and the outer face of the flange. In this embodiment, the outputs have a flared-shaped portion towards the electrical conductors 4 of the stator 2. The flared-shaped portion forms a flare angle β in the median plane of the flange, a plane which is perpendicular to the axis rotation of the rotor. The flare angle β is here of the order of 30°.

Bien entendu, l’invention n’est pas limitée aux exemples qui viennent d’être décrits.Of course, the invention is not limited to the examples which have just been described.

Par exemple, on peut réaliser le rotor avec d’autres passages de fluide de refroidissement, par exemple orientés radialement à mi-longueur environ du paquet ou au contact des aimants.For example, the rotor can be made with other coolant passages, for example oriented radially at approximately mid-length of the package or in contact with the magnets.

Claims

Flasque (10) de rotor (1) de machine électrique tournante autour d'un axe de rotation X, comportant une face intérieure (101) tournée vers une masse rotorique (3), une face extérieure (102) opposée à la face intérieure (101), une tranche (103) radialement extérieure s'étendant entre la face intérieure (101) et la face extérieure (102), et un alésage central (104), le flasque (10) comportant au moins un conduit d'amenée (12) d'un fluide de refroidissement, le conduit d'amenée ayant une entrée (12a) sur la face intérieure (101) du flasque et une sortie (12b) sur la tranche et/ou sur la face extérieure du flasque, la sortie (12b) étant plus proche de la tranche que de l'alésage central du flasque, l'entrée (12a) du conduit d'amenée étant plus proche de l'axe de rotation X que la sortie (12b), le conduit d'amenée (12) s'étendant suivant un axe d’élongation Y sensiblement rectiligne.Flange (10) of the rotor (1) of an electrical machine rotating around an axis of rotation X, comprising an inner face (101) facing a rotor mass (3), an outer face (102) opposite the inner face ( 101), a radially outer edge (103) extending between the inner face (101) and the outer face (102), and a central bore (104), the flange (10) comprising at least one supply duct ( 12) of a cooling fluid, the supply conduit having an inlet (12a) on the inner face (101) of the flange and an outlet (12b) on the edge and/or on the outer face of the flange, the outlet (12b) being closer to the edge than to the central bore of the flange, the inlet (12a) of the supply duct being closer to the axis of rotation X than the outlet (12b), the duct feed (12) extending along a substantially rectilinear elongation axis Y.

Flasque selon la revendication précédente, la sortie (12b) du conduit d'amenée (12) étant disposée entre la tranche (103) du flasque et l'axe de rotation X de la machine électrique, dans la première moitié à partir de la tranche, mieux dans le premier tiers, mieux dans le premier quart, voire dans le premier cinquième à partir de la tranche.Flange according to the preceding claim, the outlet (12b) of the supply duct (12) being arranged between the edge (103) of the flange and the axis of rotation X of the electric machine, in the first half from the edge , better in the first third, better in the first quarter, even in the first fifth from the slice.

Flasque selon l'une des deux revendications précédentes, la sortie (12b) du conduit d'amenée (12) étant disposée sur la tranche (103) du flasque ou sur une zone de jonction entre la face extérieure (102) et la tranche (103) du flasque.Flange according to one of the two preceding claims, the outlet (12b) of the supply duct (12) being arranged on the edge (103) of the flange or on a junction zone between the outer face (102) and the edge ( 103) of the flange.

Flasque selon l'une quelconque des revendications précédentes, l'angle α définit entre l'axe d’élongation Y du conduit d'amenée (12) et un plan perpendiculaire à l'axe de rotation X étant compris entre 0 et 30°, de préférence entre 5 et 25°, mieux entre 10 et 20°, par exemple de l'ordre de 12°.Flange according to any one of the preceding claims, the angle α defines between the axis of elongation Y of the supply duct (12) and a plane perpendicular to the axis of rotation X being between 0 and 30°, preferably between 5 and 25°, better still between 10 and 20°, for example of the order of 12°.

Flasque selon l'une quelconques des revendications précédentes une section transversale du conduit d'amenée (12) étant de forme circulaire sur au moins la moitié, mieux les 2/3, mieux les 4/5 de sa longueur totale.Flange according to any one of the preceding claims, a cross-section of the supply conduit (12) being of circular shape over at least half, better still 2/3, better still 4/5 of its total length.

Flasque selon la revendication précédente, le diamètre de la section transversale du conduit d'amenée (12) étant compris entre 0,5 et 10 mm, de préférence entre 1 mm et 8 mm, mieux entre 2 et 4 mm, par exemple de l'ordre de 3 mm.Flange according to the preceding claim, the diameter of the cross section of the supply duct (12) being between 0.5 and 10 mm, preferably between 1 mm and 8 mm, better still between 2 and 4 mm, for example l order of 3 mm.

Flasque selon l'une quelconque des revendications précédentes, une surface de la section transversale du conduit d'amenée (12) étant constante sur au moins la moitié, mieux les 2/3, mieux les 4/5 de sa longueur totale.Flange according to any one of the preceding claims, a cross-sectional area of the supply duct (12) being constant over at least half, better still 2/3, better still 4/5 of its total length.

Flasque selon l'une quelconque des revendications précédentes, les entrées (12a) des conduits d'amenée (12) comportant une portion d’entrée élargie en direction de l’axe de rotation (X) du rotor.Flange according to any one of the preceding claims, the inlets (12a) of the supply ducts (12) comprising an inlet portion widened in the direction of the axis of rotation (X) of the rotor.

Flasque selon l'une quelconque des revendications précédentes, les entrées (12a) des conduits d'amenées étant reliées entre elles à une extrémité radialement intérieure par un évidemment annulaire (14).Flange according to any one of the preceding claims, the inlets (12a) of the supply ducts being interconnected at a radially inner end by an annular recess (14).

Flasque selon l'une quelconque des revendications précédentes, les sorties (12b) des conduits d'amenée (12) étant de forme cylindrique.Flange according to any one of the preceding claims, the outlets (12b) of the supply ducts (12) being of cylindrical shape.

Flasque selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, les sorties (12b) des conduits d'amenée (12) comportant une portion évasée.Flange according to any one of Claims 1 to 9, the outlets (12b) of the supply ducts (12) comprising a flared portion.

Rotor de machine électrique tournante, comportant une masse rotorique (8) et au moins un flasque (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes.Rotating electrical machine rotor, comprising a rotor mass (8) and at least one flange (10) according to any one of the preceding claims.

Machine électrique tournante comportant un rotor (1) selon la revendication précédente et un stator (2).Rotating electrical machine comprising a rotor (1) according to the preceding claim and a stator (2).

Machine selon la revendication précédente, comportant un arbre (5) parcouru sur toute sa longueur par un canal interne (51) de fourniture du fluide de refroidissement.Machine according to the preceding claim, comprising a shaft (5) traversed over its entire length by an internal channel (51) for supplying the cooling fluid.

Procédé de fabrication d'un flasque (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, dans lequel le flasque est réalisé par fonderie.Method of manufacturing a flange (10) according to any one of Claims 1 to 11, in which the flange is made by foundry.