FR3117704A1 - Electronic assembly for a rotating electric machine - Google Patents

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FR3117704A1
FR3117704A1 FR2013201A FR2013201A FR3117704A1 FR 3117704 A1 FR3117704 A1 FR 3117704A1 FR 2013201 A FR2013201 A FR 2013201A FR 2013201 A FR2013201 A FR 2013201A FR 3117704 A1 FR3117704 A1 FR 3117704A1
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FR
France
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fins
electronic assembly
tube
flange
machine
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FR2013201A
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Yannick LE MEITOUR
Sebastien Beaucote
Manuel Falguier
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Valeo Equipements Electriques Moteur SAS
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Valeo Equipements Electriques Moteur SAS
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Abstract

La présente invention propose un ensemble électronique d’axe X pour machine électrique tournante, ledit ensemble comprenant un système électrique (2), un circuit de refroidissement (3) comprenant un corps (30) formant logement adapté pour permettre la circulation d’un fluide de refroidissement (300), le système électrique (2) étant monté sur le corps (30), le circuit de refroidissement (3) comprenant également des ailettes (4) s’étendant en saillie à partir du corps (30) Figure pour l’abrégé : Figure 3aThe present invention proposes an X-axis electronic assembly for a rotating electrical machine, said assembly comprising an electrical system (2), a cooling circuit (3) comprising a body (30) forming a housing adapted to allow the circulation of a fluid cooling circuit (300), the electrical system (2) being mounted on the body (30), the cooling circuit (3) also comprising fins (4) projecting from the body (30) Figure for the abstract: Figure 3a

Description

Ensemble électronique pour une machine électrique tournanteElectronic assembly for a rotating electric machine

L’invention concerne notamment un ensemble électronique pour une machine électrique tournante.The invention relates in particular to an electronic assembly for a rotating electrical machine.

L’invention trouve une application particulièrement avantageuse dans le domaine des machines électriques tournantes telles que les alternateurs, les alterno-démarreurs ou encore les machines réversibles ou les moteurs électriques.The invention finds a particularly advantageous application in the field of rotating electrical machines such as alternators, alternator-starters or even reversible machines or electric motors.

Une machine électrique tournante comprend un rotor mobile en rotation autour d’un axe, un stator fixe et un ensemble électronique qui alimente les consommateurs électriques à partir du courant électrique généré par le stator, ou permet également de recharger la batterie.A rotating electrical machine comprises a mobile rotor rotating around an axis, a fixed stator and an electronic assembly which supplies electrical consumers from the electrical current generated by the stator, or also allows the battery to be recharged.

En fonctionnement, la température de l’ensemble électronique s’élève ainsi que la température au niveau des parties actives que sont le stator et le rotor. Le refroidissement de la machine est nécessaire à son bon fonctionnement. A cet effet, la présente invention a donc pour objet un ensemble électronique d’axe X pour une telle machine comprenant un système électrique, un circuit de refroidissement comprenant un corps formant logement adapté pour permettre la circulation d’un fluide de refroidissement, le système électrique étant monté sur le corps, le circuit de refroidissement comprenant également des ailettes s’étendant en saillie à partir du corps.In operation, the temperature of the electronic assembly rises as well as the temperature at the level of the active parts which are the stator and the rotor. The cooling of the machine is necessary for its proper functioning. To this end, the subject of the present invention is therefore an X-axis electronic assembly for such a machine comprising an electrical system, a cooling circuit comprising a body forming a housing adapted to allow the circulation of a cooling fluid, the system electric being mounted on the body, the cooling circuit also comprising fins extending projecting from the body.

L’invention utilise donc le circuit de refroidissement de l’ensemble électronique pour refroidir le flux d’air qui entre dans la machine. Le flux d’air ainsi refroidi préalablement au contact des ailettes circule à plus basse température dans la machine.The invention therefore uses the cooling circuit of the electronic assembly to cool the flow of air entering the machine. The air flow thus cooled beforehand in contact with the fins circulates at a lower temperature in the machine.

Selon une réalisation, le corps s’étend entre les ailettes et le système électrique.According to one embodiment, the body extends between the fins and the electrical system.

Selon une réalisation, le corps comprend une plaque et au moins un tube pour la circulation du fluide de refroidissement, les ailettes s’étendant depuis le tube.According to one embodiment, the body comprises a plate and at least one tube for the circulation of the cooling fluid, the fins extending from the tube.

Selon une réalisation, au moins une ailette entoure partiellement le tube en s’étendant dans un plan sensiblement transverse à une direction d’extension du tube.According to one embodiment, at least one fin partially surrounds the tube, extending in a plane substantially transverse to a direction of extension of the tube.

Selon une réalisation, les ailettes s’étendent radialement par rapport à l’axe X.According to one embodiment, the fins extend radially with respect to the axis X.

Selon une réalisation, deux ailettes adjacentes sont séparées d’un angle compris entre 3° et 20° et avantageusement entre 5° et 10°.According to one embodiment, two adjacent fins are separated by an angle of between 3° and 20° and advantageously between 5° and 10°.

Selon une réalisation, les ailettes s’étendent axialement selon l’axe X.According to one embodiment, the fins extend axially along the X axis.

Selon une réalisation, les ailettes sont venues de matière avec le corps.According to one embodiment, the fins are integral with the body.

Selon une réalisation, au moins une ailette présente transversalement à son plan d’extension une épaisseur comprise entre 1mm et 3mm et avantageusement entre 1.8mm et 2mm.According to one embodiment, at least one fin has a thickness of between 1mm and 3mm and advantageously between 1.8mm and 2mm transversely to its extension plane.

La présente invention a également pour objet une machine électrique tournante comprenant un boitier comprenant au moins un flasque logeant des parties actives de la machine, un ensemble électronique monté sur le flasque, les ailettes étant disposées entre le système électrique et ledit flasque, les ailettes s’étendant en regard du flasque.The present invention also relates to a rotating electrical machine comprising a box comprising at least one flange housing active parts of the machine, an electronic assembly mounted on the flange, the fins being arranged between the electrical system and said flange, the fins s extending next to the flange.

. La machine électrique tournante peut, avantageusement, former un alternateur, un alterno-démarreur, une machine réversible ou un moteur électrique.. The rotating electrical machine can advantageously form an alternator, an alternator-starter, a reversible machine or an electric motor.

La présente invention pourra être mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre, d’exemples de mise en œuvre non limitatifs de l’invention et de l’examen des dessins annexés.The present invention may be better understood on reading the detailed description which follows, non-limiting examples of implementation of the invention and examination of the appended drawings.

La représente, schématiquement et partiellement, une vue en coupe d’une machine électrique tournante et illustre les flux d’air entrant dans la machine.There represents, schematically and partially, a sectional view of a rotating electrical machine and illustrates the air flows entering the machine.

La illustre l’empilement de l’ensemble électronique sur le flasque, en présence d’ailettes.There illustrates the stacking of the electronic assembly on the flange, in the presence of fins.

La représente schématiquement la face arrière du circuit de refroidissement muni d’ailettes dans un premier mode de réalisationThere schematically represents the rear face of the cooling circuit provided with fins in a first embodiment

La représente schématiquement la face arrière du circuit de refroidissement muni d’ailettes dans un deuxième mode de réalisationThere schematically represents the rear face of the cooling circuit provided with fins in a second embodiment

Les éléments identiques, similaires ou analogues conservent les mêmes références d’une figure à l’autre. On notera également que les différentes figures ne sont pas nécessairement à la même échelle. De plus, les exemples de réalisation qui sont décrits dans la suite ne sont nullement limitatifs. On pourra notamment imaginer des variantes de l’invention ne comprenant qu’une sélection de caractéristiques décrites par la suite isolées des autres caractéristiques décrites.Identical, similar or analogous elements retain the same references from one figure to another. It will also be noted that the various figures are not necessarily on the same scale. In addition, the embodiments which are described below are in no way limiting. It is possible in particular to imagine variants of the invention comprising only a selection of characteristics described below isolated from the other characteristics described.

La représente un exemple de machine électrique tournante 10 compacte et polyphasée, notamment pour véhicule tel qu’un véhicule automobile ou un drone. Cette machine 10 transforme de l’énergie mécanique en énergie électrique, en mode alternateur, et peut fonctionner en mode moteur pour transformer de l’énergie électrique en énergie mécanique. Cette machine électrique tournante 10 est, par exemple, un alternateur, un alterno-démarreur, une machine réversible ou un moteur électrique.There represents an example of a compact and polyphase rotating electrical machine 10, in particular for a vehicle such as a motor vehicle or a drone. This machine 10 transforms mechanical energy into electrical energy, in alternator mode, and can operate in motor mode to transform electrical energy into mechanical energy. This rotating electrical machine 10 is, for example, an alternator, an alternator-starter, a reversible machine or an electric motor.

Dans cet exemple, la machine 10 comporte un boitier 11 sur lequel est monté un ensemble électronique. A l'intérieur de ce boitier 11, elle comporte, en outre, un arbre 13, un rotor 12 solidaire en rotation de l’arbre 13 et un stator 15 entourant le rotor 12. Le mouvement de rotation du rotor 12 se fait autour d’un axe X. Dans la suite de la description, la direction axiale correspond à l'axe X, traversant en son centre l’arbre 13, alors que les orientations radiales correspondent à des plans concourants, et notamment perpendiculaires, à l'axe X. Pour les directions radiales, la dénomination intérieure correspondant à un élément orienté vers l’axe, ou plus proche de l’axe par rapport à un second élément, la dénomination extérieure désignant un éloignement de l’axe.In this example, the machine 10 comprises a box 11 on which an electronic assembly is mounted. Inside this box 11, it further comprises a shaft 13, a rotor 12 integral in rotation with the shaft 13 and a stator 15 surrounding the rotor 12. The rotational movement of the rotor 12 takes place around an X axis. In the rest of the description, the axial direction corresponds to the X axis, passing through the shaft 13 at its center, while the radial orientations correspond to concurrent planes, and in particular perpendicular, to the axis X. For radial directions, the inner denomination corresponding to an element oriented towards the axis, or closer to the axis with respect to a second element, the outer denomination designating a distance from the axis.

Dans cet exemple, le boitier 11 comporte un flasque avant 16 et un flasque arrière 17 qui sont assemblés ensemble. Ces flasques 16, 17 sont de forme creuse et portent, chacun, centralement un palier accouplé à un roulement à billes 18, 19 respectif pour le montage à rotation de l'arbre 13. En outre, le boitier 11 comporte des moyens de fixation (non représenté) permettant le montage de la machine électrique tournante 10 dans le véhicule.In this example, the box 11 comprises a front flange 16 and a rear flange 17 which are assembled together. These flanges 16, 17 are hollow in shape and each carry, centrally, a bearing coupled to a respective ball bearing 18, 19 for the rotational mounting of the shaft 13. In addition, the housing 11 comprises fastening means ( not shown) allowing the mounting of the rotary electrical machine 10 in the vehicle.

Un organe d’entraînement tel qu’une poulie 20 peut être fixé sur une extrémité avant de l’arbre 13. Cet organe permet de transmettre le mouvement de rotation à l’arbre ou à l’arbre de transmettre son mouvement de rotation à la courroie. Dans la suite de la description, les dénominations avant/arrière se réfèrent à cet organe. Ainsi une face avant est une face orientée en direction de l’organe alors qu’une face arrière est une face orientée en direction opposée dudit organe.A drive member such as a pulley 20 can be fixed on a front end of the shaft 13. This member makes it possible to transmit the rotational movement to the shaft or to the shaft to transmit its rotational movement to the belt. In the remainder of the description, the denominations front/rear refer to this member. Thus a front face is a face oriented in the direction of the organ while a rear face is a face oriented in the opposite direction of said organ.

L’extrémité arrière de l’arbre 13 porte, ici, des bagues collectrices 21 appartenant à un collecteur 22. Un porte-balais (non représenté) comprend des balais disposés de façon à frotter sur les bagues collectrices 21. Le porte-balais est relié à l’ensemble électronique 1.The rear end of the shaft 13 carries, here, slip rings 21 belonging to a commutator 22. A brush holder (not shown) comprises brushes arranged so as to rub on the slip rings 21. The brush holder is connected to electronic assembly 1.

Le flasque avant 16 et le flasque arrière 17 peuvent comporter des ouvertures axiales et radiales pour le passage d’un flux d’air en vue de permettre le refroidissement des parties actives de la machine 10 par circulation d'air engendrée par la rotation d’un ventilateur avant 25 agencé sur une face axiale avant du rotor 12 et d’un ventilateur arrière 26 agencé sur une face axiale arrière dudit rotor.The front flange 16 and the rear flange 17 may comprise axial and radial openings for the passage of an air flow in order to allow the cooling of the active parts of the machine 10 by circulation of air generated by the rotation of a front fan 25 arranged on a front axial face of the rotor 12 and a rear fan 26 arranged on a rear axial face of said rotor.

De manière générale, l’air est aspiré par des ouvertures axiales (non visibles sur la figure), puis circule dans le carter en passant notamment à travers le bobinage du stator, et est rejeté par des ouvertures radiales 171 du flasque représentées à la .In general, the air is sucked in by axial openings (not visible in the figure), then circulates in the casing passing in particular through the winding of the stator, and is expelled by radial openings 171 of the flange shown in .

Le rebouclage de l’air chaud qui sort de la machine par les ouvertures radiales 171, et qui re-rentrerait par les ouvertures axiales sous l’effet du ventilateur est notamment limité par un obturateur 170 illustré à la . L’obturateur permet d’obturer les ouvertures du flasque notamment au plus près des sorties de phase pour limiter ce rebouclage d’air chaud.The recirculation of the hot air which leaves the machine through the radial openings 171, and which would re-enter through the axial openings under the effect of the fan, is notably limited by a shutter 170 illustrated in . The shutter makes it possible to close the openings of the flange in particular as close as possible to the phase outlets in order to limit this recirculation of hot air.

Dans cet exemple, le rotor 12 est un rotor à griffe comportant deux roues polaires. Chaque roue polaire est formée d’un plateau orienté transversalement, d’une pluralité de griffes formants des pôles magnétiques et d’un noyau cylindrique. Le rotor comporte une bobine 35 enroulée autour du noyau. Par exemple, les bagues collectrices 21 appartenant au collecteur 22 sont reliées par des liaisons filaires à ladite bobine 35. Le rotor 12 peut également comporter des éléments magnétiques, tels que des aimants permanents, interposés entre deux griffes adjacentes. Alternativement, le rotor peut être formé d’un paquet de tôles logeant des aimants permanents formant les pôles magnétiques.In this example, the rotor 12 is a claw rotor comprising two pole wheels. Each pole wheel is made up of a plate oriented transversely, a plurality of claws forming magnetic poles and a cylindrical core. The rotor has a coil 35 wound around the core. For example, the collector rings 21 belonging to the collector 22 are connected by wire connections to said coil 35. The rotor 12 can also include magnetic elements, such as permanent magnets, interposed between two adjacent claws. Alternatively, the rotor can be formed from a stack of laminations housing permanent magnets forming the magnetic poles.

Dans cet exemple de réalisation, le stator 15 comporte un corps 27 formé d'un paquet de tôles doté d'encoches, équipées d’isolant d’encoche pour le montage d’un bobinage électrique 28. Le bobinage traverse les encoches du corps 27 et forment un chignon avant et un chignon arrière de part et d'autre du corps du stator. Par ailleurs, le bobinage 28 est formé d’une ou plusieurs phases comportant au moins un conducteur électrique. Chaque phase comporte une extrémité formant une sortie de phase qui est reliée électriquement à un ensemble électronique tel qu’un convertisseur de tension.In this exemplary embodiment, the stator 15 comprises a body 27 formed from a stack of laminations provided with notches, equipped with notch insulation for mounting an electric winding 28. The winding passes through the notches of the body 27 and form a front bun and a rear bun on either side of the body of the stator. Furthermore, the winding 28 is formed of one or more phases comprising at least one electrical conductor. Each phase has one end forming a phase output which is electrically connected to an electronic assembly such as a voltage converter.

L’ensemble électronique 1 illustré à la comprend un système électrique connecté entre une source d’alimentation électrique et les parties actives de la machine pour effectuer une conversion entre la tension continue et les sorties de phase.The electronic assembly 1 illustrated in includes an electrical system connected between an electrical power source and the active parts of the machine to convert between DC voltage and phase outputs.

Le système électrique 2 comporte tout d’abord une barre omnibus positive et une barre omnibus négative destinées à être connectées à la source d’alimentation électrique pour recevoir la tension continue, la barre omnibus positive recevant un potentiel électrique haut et la barre omnibus négative recevant un potentiel électrique bas.The electrical system 2 first comprises a positive bus bar and a negative bus bar intended to be connected to the electrical power source to receive the DC voltage, the positive bus bar receiving a high electrical potential and the negative bus bar receiving a low electrical potential.

Le système électrique 2 comporte en outre au moins un module de puissance comportant une ou plusieurs barres omnibus de phase destinées être respectivement connectées à une ou plusieurs phases de la machine électrique, pour fournir leurs tensions de phase respectives.The electrical system 2 further comprises at least one power module comprising one or more phase busbars intended to be respectively connected to one or more phases of the electric machine, to supply their respective phase voltages.

Le système électrique 2 comprend également un boitier support sur lequel est fixé un module de contrôle. Le module de contrôle est typiquement une carte de contrôle.The electrical system 2 also comprises a support box on which is fixed a control module. The control module is typically a control card.

L’ensemble électronique 1 comprend également un circuit de refroidissement 3 permettant de refroidir le système électrique 2. Le corps du circuit de refroidissement 30 comprend une plaque 31 sur laquelle sont montés les modules de puissance. L’échange thermique entre la plaque 31 et le module de puissance est réalisé par exemple grâce à un contact, direct ou par l’intermédiaire d’une pate conductrice thermiquement. Le corps 30 du circuit de refroidissement comprend également un tube 32 en contact thermique avec la plaque et dans lequel circule un fluide de refroidissement 300.The electronic assembly 1 also includes a cooling circuit 3 for cooling the electrical system 2. The body of the cooling circuit 30 includes a plate 31 on which the power modules are mounted. The heat exchange between the plate 31 and the power module is achieved for example by means of a contact, direct or by means of a thermally conductive paste. The body 30 of the cooling circuit also comprises a tube 32 in thermal contact with the plate and in which a cooling fluid 300 circulates.

Ainsi les calories à évacuer sont transférées du système électrique à la plaque puis évacuées en majeure partie vers le fluide de refroidissement 300. Le fluide de refroidissement circule typiquement à une température de 70° à 90°.Thus the calories to be evacuated are transferred from the electrical system to the plate then evacuated for the most part to the cooling fluid 300. The cooling fluid typically circulates at a temperature of 70° to 90°.

Le tube 32 est par exemple disposé dans une rainure, conduit ou goulotte de la plaque 31 et maintenu solidaire de la plaque par surmoulage ou brasage ou collage ou inséré par pression dans le logement. Le corps 30 du circuit de refroidissement est avantageusement en métal. La plaque 31 a typiquement une forme circulaire sensiblement de la même dimension extérieure (pourtour) que le système électrique 2. Le tube 32 est par exemple disposé le long de la périphérie de la plaque. Le tube 32 est par exemple disposé sur les deux tiers du pourtour de la plaque. Il s’étend entre une entrée de fluide 301 et une sortie de fluide 302.The tube 32 is for example arranged in a groove, duct or channel of the plate 31 and held integral with the plate by overmolding or brazing or gluing or inserted by pressure into the housing. The body 30 of the cooling circuit is advantageously made of metal. The plate 31 typically has a circular shape of substantially the same outer dimension (perimeter) as the electrical system 2. The tube 32 is for example arranged along the periphery of the plate. The tube 32 is for example arranged on two thirds of the circumference of the plate. It extends between a fluid inlet 301 and a fluid outlet 302.

Les ailettes 4 s’étendent en saillie du tube 32 comme illustré à la . Chaque ailette 4 s’étend dans son plan d’extension qui est sensiblement transverse à la direction d’extension du tube 32. Dans son plan d’extension l’ailette 4 entoure partiellement le tube 32, sur au moins une portion de la surface du tube qui n’est pas au contact de la plaque, dite surface libre du tube 32. Les ailettes 4 s’étendent ainsi radialement par rapport à l’axe de la machine.The fins 4 extend projecting from the tube 32 as illustrated in . Each fin 4 extends in its plane of extension which is substantially transverse to the direction of extension of the tube 32. In its plane of extension the fin 4 partially surrounds the tube 32, over at least a portion of the surface of the tube which is not in contact with the plate, called the free surface of the tube 32. The fins 4 thus extend radially with respect to the axis of the machine.

Une ailette 4 a par exemple une forme en U arrondi au niveau de sa section au plus près du tube 32, et a une forme en U à bords saillants au niveau de sa section au plus loin du tube.A fin 4 has for example a rounded U-shape at its section closest to the tube 32, and has a U-shape with projecting edges at its section furthest from the tube.

La disposition et la forme des ailettes 4 sont notamment dépendantes des autres éléments de la machine, disposés à proximité du circuit de refroidissement 3, et de l’espace disponible. La disposition angulaire des ailettes 4 est par exemple irrégulière avec des portions de tube 32 au niveau desquelles les ailettes 4 sont angulairement plus rapprochées et d’autres portions de tube 32 où les ailettes 4 sont angulairement plus distantes. De la même manière, dans leur plan d’extension certaines ailettes 4 pourront ne pas s’étendre sur tout le pourtour de la portion libre du tube, mais sur seulement une partie. En définissant la hauteur axiale d’une ailette 4 comme sa hauteur axiale entre son extrémité la plus proche de la plaque 31 et son extrémité dite libre la plus éloignée de la plaque 31, des ailettes 4 adjacentes pourront avoir différentes hauteurs axiales. Une ailette 4 pourra également avoir une hauteur axiale variable dans son plan d’extension.The arrangement and shape of the fins 4 are in particular dependent on the other elements of the machine, arranged close to the cooling circuit 3, and on the space available. The angular arrangement of the fins 4 is for example irregular with tube portions 32 at which the fins 4 are angularly closer together and other tube portions 32 where the fins 4 are angularly further apart. In the same way, in their extension plane, certain fins 4 may not extend over the entire circumference of the free portion of the tube, but over only one part. By defining the axial height of a fin 4 as its axial height between its end closest to the plate 31 and its so-called free end farthest from the plate 31, adjacent fins 4 may have different axial heights. A fin 4 may also have a variable axial height in its extension plane.

Deux ailettes 4 adjacentes seront typiquement séparées d’un angle compris entre 3° et 20°. Les ailettes 4 sont par exemple séparées d’un angle de l’ordre de 5° pour des ailettes d’épaisseur de l’ordre de 1.8mm, comme illustré à la . En variante dans le cas illustré à la , les ailettes 4 sont un peu plus espacées, d’un angle de l’ordre de 10° pour une épaisseur d’ailettes de l’ordre de 2mm. D’autres épaisseurs d’ailettes combinées avec d’autres angles pourront être envisagés sans sortir du cadre de l’invention.Two adjacent fins 4 will typically be separated by an angle of between 3° and 20°. The fins 4 are for example separated by an angle of the order of 5° for fins with a thickness of the order of 1.8 mm, as illustrated in . As a variant in the case illustrated in , the fins 4 are a little further apart, at an angle of the order of 10° for a fin thickness of the order of 2 mm. Other fin thicknesses combined with other angles could be envisaged without departing from the scope of the invention.

En variante les ailettes pourront s’étendre parallèlement les unes aux autres, en saillie à partir du corps.Alternatively the fins may extend parallel to each other, projecting from the body.

Lorsque la machine est assemblée, comme illustré à la , l’ensemble électronique est monté sur le flasque arrière 17, un espace séparant le flasque arrière 17 de l’ensemble électronique 1 est notamment nécessaire pour permettre l’entrée du flux d’air visant à circuler au plus près de l’ensemble électronique et à travers la machine afin de la refroidir. Les ailettes du circuit de refroidissement 3 s’étendent dans cet espace. L’espace peut avoir avantageusement une hauteur axiale comprise entre 8mm et 20mm et avantageusement de l’ordre de 14mmWhen the machine is assembled as shown in , the electronic assembly is mounted on the rear flange 17, a space separating the rear flange 17 from the electronic assembly 1 is in particular necessary to allow the entry of the air flow aimed at circulating as close as possible to the electronic assembly and through the machine to cool it. The fins of the cooling circuit 3 extend into this space. The space can advantageously have an axial height of between 8mm and 20mm and advantageously of the order of 14mm

Une ailette 4 a typiquement une hauteur selon l’axe X adaptée pour que l’extrémité libre de l’ailette soit suffisamment proche du flasque en regard, pour avoir une surface d’ailette la plus grande possible. Un jeu doit cependant être respecté entre le flasque 17 et l’extrémité libre de l’ailette 4, pour absorber les tolérances de la chaine de côte de l’assemblage. L’ailette a avantageusement une hauteur de l’ordre de 7mm à 19mm et avantageusement de l’ordre de 13mm pour un espace de hauteur axiale de 14mm, de sorte que l’extrémité libre de l’ailette est donc à proximité axiale du palier mais pas au contact du palier.A fin 4 typically has a height along the X axis adapted so that the free end of the fin is sufficiently close to the facing flange, to have the largest possible fin surface. A clearance must however be respected between the flange 17 and the free end of the fin 4, to absorb the tolerances of the side chain of the assembly. The fin advantageously has a height of the order of 7mm to 19mm and advantageously of the order of 13mm for a space of axial height of 14mm, so that the free end of the fin is therefore in axial proximity to the bearing but not in contact with the bearing.

Les ailettes 4 en contact thermique avec le liquide de refroidissement maintenu à une température de l’ordre de 70°-90° sont ainsi maintenues à une température du même ordre. Au contact des ailettes 4, le flux d’air entrant est ainsi refroidi avant de circuler au niveau des parties actives de la machine à refroidir et notamment au niveau du chignon. Pour un air ambiant à 120°C, le flux d’air entre typiquement dans le carter à environ 140° en l’absence d’ailettes, c’est-à-dire échauffé de 20°C environ. En présence d’ailettes, l’air ambiant initialement à 120°C entre dans le carter à seulement 125°C typiquement, c’est-à-dire qu’il a été échauffé de 5°C seulement. Au contact des ailettes, l’échauffement de l’air circulant à proximité de l’ensemble électronique a donc été limité de façon importante. L’échauffement de l’air entrant dans le carter a été réduit de 75%. Une telle amélioration correspond à une diminution de la température de l’air entrant dans le carter de 15°C.The fins 4 in thermal contact with the coolant maintained at a temperature of the order of 70°-90° are thus maintained at a temperature of the same order. In contact with the fins 4, the incoming air flow is thus cooled before circulating at the level of the active parts of the machine to be cooled and in particular at the level of the bun. For ambient air at 120°C, the air flow typically enters the housing at approximately 140° in the absence of fins, i.e. heated by approximately 20°C. In the presence of fins, the ambient air initially at 120°C enters the housing at only 125°C typically, i.e. it has been heated by only 5°C. In contact with the fins, the heating of the air circulating near the electronic assembly was therefore significantly limited. The heating of the air entering the crankcase has been reduced by 75%. Such an improvement corresponds to a reduction in the temperature of the air entering the crankcase by 15°C.

Un tel circuit de refroidissement 3 muni d’ailettes peut être obtenu directement par moulage, les ailettes 4 étant ainsi venues de matière avec le tube. Le coût de fabrication en est ainsi limité.Such a cooling circuit 3 provided with fins can be obtained directly by molding, the fins 4 thus being integral with the tube. The manufacturing cost is thus limited.

En variante le circuit de refroidissement 3 comprend une plaque dans laquelle une cavité est prévue pour la circulation du fluide de refroidissement 300. En autre variante le circuit de refroidissement 3 comprenant la cavité pour liquide de refroidissement est obtenu par moulage en noyau de sable ou impression 3D.As a variant, the cooling circuit 3 comprises a plate in which a cavity is provided for the circulation of the cooling fluid 300. As a further variant, the cooling circuit 3 comprising the cavity for the cooling liquid is obtained by molding in a sand core or printing 3D.

La présente invention trouve des applications en particulier dans le domaine des ensembles électronique pour alternateur ou machine réversible mais elle pourrait également s’appliquer à tout type de machine tournante.The present invention finds applications in particular in the field of electronic assemblies for alternators or reversible machines, but it could also be applied to any type of rotating machine.

Bien entendu, la description qui précède a été donnée à titre d'exemple uniquement et ne limite pas le domaine de la présente invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les différents éléments par tous autres équivalents.Of course, the foregoing description has been given by way of example only and does not limit the scope of the present invention, which would not be departed from by replacing the various elements with any other equivalents.

Claims (10)

Ensemble électronique (1) d’axe X pour machine électrique tournante
ledit ensemble comprenant
  • un système électrique (2)
  • un circuit de refroidissement (3) comprenant un corps (30) formant logement adapté pour permettre la circulation d’un fluide de refroidissement (300)
le système électrique (2) étant monté sur le corps (30),
le circuit de refroidissement (3) comprenant également des ailettes (4) s’étendant en saillie à partir du corps (30).X-axis electronic assembly (1) for rotating electric machine
said set comprising
  • an electrical system (2)
  • a cooling circuit (3) comprising a body (30) forming a housing adapted to allow the circulation of a cooling fluid (300)
the electrical system (2) being mounted on the body (30),
the cooling circuit (3) also comprising fins (4) projecting from the body (30). Ensemble électronique (1) selon la revendication 1 dans lequel le corps (30) s’étend entre les ailettes (4) et le système électrique.Electronic assembly (1) according to Claim 1, in which the body (30) extends between the fins (4) and the electrical system. Ensemble électronique (1) selon la revendication 2 dans lequel le corps (30) comprend une plaque (31) et au moins un tube (32) pour la circulation du fluide de refroidissement (300), les ailettes (4) s’étendant depuis le tube (32).Electronic assembly (1) according to Claim 2, in which the body (30) comprises a plate (31) and at least one tube (32) for the circulation of the cooling fluid (300), the fins (4) extending from the tube (32). Ensemble électronique (1) selon la revendication 3 dans lequel au moins une ailette (4) entoure partiellement le tube (32) en s’étendant dans un plan sensiblement transverse à une direction d’extension du tube.Electronic assembly (1) according to Claim 3, in which at least one fin (4) partially surrounds the tube (32) by extending in a plane substantially transverse to a direction of extension of the tube. Ensemble électronique (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes dans lequel les ailettes (4) s’étendent radialement par rapport à l’axe X.Electronic assembly (1) according to any one of the preceding claims, in which the fins (4) extend radially with respect to the X axis. Ensemble électronique (1) selon la revendication 5 dans lequel deux ailettes (4) adjacentes sont séparées d’un angle compris entre 3° et 20° et avantageusement entre 5° et 10°.Electronic assembly (1) according to Claim 5, in which two adjacent fins (4) are separated by an angle of between 3° and 20° and advantageously between 5° and 10°. Ensemble électronique (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes dans lequel les ailettes (4) s’étendent axialement selon l’axe X.Electronic assembly (1) according to any one of the preceding claims, in which the fins (4) extend axially along the X axis. Ensemble électronique (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes dans lequel les ailettes (4) sont venues de matière avec le corps (30).Electronic assembly (1) according to any one of the preceding claims, in which the fins (4) are integral with the body (30). Ensemble électronique (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes dans lequel au moins une ailette (4) présente transversalement à son plan d’extension une épaisseur comprise entre 1mm et 3mm et avantageusement entre 1.8mm et 2mm.Electronic assembly (1) according to any one of the preceding claims, in which at least one fin (4) has, transversely to its plane of extension, a thickness of between 1mm and 3mm and advantageously between 1.8mm and 2mm. Machine électrique tournante comprenant
un boitier (11) comprenant au moins un flasque (17) logeant des parties actives de la machine
un ensemble électronique (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 9 monté sur le flasque (17),
les ailettes (4) étant disposées entre le système électrique (2) et ledit flasque (17), les ailettes (4) s’étendant en regard du flasque (17).Rotating electric machine comprising
a box (11) comprising at least one flange (17) housing the active parts of the machine
an electronic assembly (1) according to any one of claims 1 to 9 mounted on the flange (17),
the fins (4) being arranged between the electrical system (2) and said flange (17), the fins (4) extending opposite the flange (17).
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