FR3134485A1 - Housing for electric machine brushes including means of dust and cooling management. - Google Patents
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Abstract
Boîtier pour balais de machine électrique comprenant un moyen de gestion de la poussière et du refroidissement. L’invention porte sur un boîtier (10) destiné à supporter des balais (4) d’une machine électrique et à loger au moins partiellement un rotor bobiné d’une telle machine électrique, le boîtier (10) comprenant un orifice d’admission (11) d’air destiné à permettre une arrivée d’air frais et un orifice d’évacuation (12) d’air destiné à permettre un échappement d’air chaud de sorte à refroidir l’intérieur du boîtier (10) en créant un flux d’air (F). Figure d’abrégé : fig. 3Housing for electric machine brushes including means of dust and cooling management. The invention relates to a housing (10) intended to support brushes (4) of an electric machine and to at least partially accommodate a wound rotor of such an electric machine, the housing (10) comprising an inlet port (11) of air intended to allow an inlet of fresh air and an air evacuation orifice (12) intended to allow an escape of hot air so as to cool the interior of the housing (10) by creating an air flow (F). Abstract figure: fig. 3
Description
L’invention concerne un boîtier destiné à supporter des balais d’une machine électrique et à loger au moins partiellement un rotor bobiné. L’invention porte encore sur une machine électrique comprenant un tel boîtier. L’invention porte encore sur un véhicule comprenant une telle machine électrique ou un tel boîtier.The invention relates to a housing intended to support brushes of an electrical machine and to at least partially accommodate a wound rotor. The invention also relates to an electric machine comprising such a housing. The invention also relates to a vehicle comprising such an electrical machine or such a housing.
Une machine électrique, notamment de type moteur ou alternateur, comprend généralement un rotor bobiné. Un tel rotor est destiné à tourner autour d’un axe. Un tel rotor bobiné comprend un arbre et est alimenté en courant électrique par l’intermédiaire de balais venant frotter sur un tel arbre. Chaque balai, généralement en carbone ou comprenant du carbone, est alimenté en courant électrique. Généralement, les balais sont supportés au sein d’un boîtier qui les maintient par rapport à l’arbre du rotor. Un tel boîtier est généralement fabriqué à partir d’un matériau isolant eu égard à l’alimentation électrique des balais.An electric machine, in particular of the motor or alternator type, generally comprises a wound rotor. Such a rotor is intended to rotate around an axis. Such a wound rotor comprises a shaft and is supplied with electric current via brushes rubbing on such a shaft. Each brush, generally made of carbon or comprising carbon, is supplied with electric current. Generally, the brushes are supported within a housing which holds them relative to the rotor shaft. Such a housing is generally made from an insulating material with regard to the power supply of the brushes.
Les frottements des balais sur l’arbre du rotor engendrent une usure des zones de contact entre les balais et l’arbre du rotor. L’arbre étant généralement dans un matériau dur, ce sont les balais qui s’usent principalement.Friction of the brushes on the rotor shaft causes wear of the contact zones between the brushes and the rotor shaft. As the shaft is generally made of a hard material, it is the brushes which mainly wear out.
Seulement cette usure génère de la poussière, c’est-à-dire des particules qui se répandent aléatoirement au sein d’un tel boîtier et/ou de la machine électrique. Cette poussière à base de matériau conducteur de l’électricité crée des lignes de fuite de courant et/ou des court circuits. De plus, cela pose des problèmes d’isolation électrique. En outre, les frottements et le fort courant électrique au sein du boîtier engendrent de la chaleur.Only this wear generates dust, that is to say particles which spread randomly within such a housing and/or the electrical machine. This dust based on electrically conductive material creates current leakage lines and/or short circuits. In addition, this poses electrical insulation problems. In addition, friction and the strong electrical current within the housing generate heat.
Il convient d’éviter ces phénomènes qui nuisent aux performances et au bon fonctionnement d’une telle machine électrique.These phenomena which harm the performance and proper functioning of such an electrical machine should be avoided.
Le but de l’invention est de fournir un boîtier remédiant aux inconvénients ci-dessus. En particulier, l’invention propose une solution permettant de stocker les poussières ou de les évacuer.The aim of the invention is to provide a housing which overcomes the above drawbacks. In particular, the invention proposes a solution for storing dust or evacuating it.
Pour atteindre cet objectif l’invention porte sur un boîtier destiné à supporter des balais d’une machine électrique et à loger au moins partiellement un rotor bobiné d’une telle machine électrique, le boîtier comprenant un orifice d’admission d’air destiné à permettre une arrivée d’air frais et un orifice d’évacuation d’air destiné à permettre un échappement d’air chaud de sorte à refroidir l’intérieur du boîtier en créant un flux d’air.To achieve this objective, the invention relates to a housing intended to support brushes of an electric machine and to at least partially accommodate a wound rotor of such an electric machine, the housing comprising an air intake port intended to allow an inlet of fresh air and an air exhaust port intended to allow an escape of hot air so as to cool the interior of the housing by creating an air flow.
Le boîtier peut comprendre un moyen d’agglomération de poussières produites par le frottement entre de tels balais et un tel rotor bobiné, le moyen d’agglomération pouvant être agencé au sein du flux d’air entre l’orifice d’admission d’air et l’orifice d’évacuation d’air.The housing may include means for agglomeration of dust produced by the friction between such brushes and such a wound rotor, the agglomeration means being able to be arranged within the air flow between the air intake orifice. and the air exhaust port.
Le boîtier peut comprendre au moins un déflecteur agencé de sorte à diriger le flux d’air en direction du moyen d’agglomération.The housing may comprise at least one deflector arranged so as to direct the air flow towards the agglomeration means.
Le moyen d’agglomération des poussières peut comprendre des picots.The means of agglomeration of dust may include pins.
Chaque picot peut s’étendre perpendiculairement ou sensiblement perpendiculairement par rapport au flux d’air.Each pin can extend perpendicularly or substantially perpendicularly to the air flow.
Le boîtier peut comprendre un filtre, notamment un filtre en papier, agencé au niveau de l’orifice d’évacuation.The housing may include a filter, in particular a paper filter, arranged at the evacuation port.
Le boîtier peut comprendre un clapet obstruant l’orifice d’évacuation d’air, le clapet pouvant être apte à laisser passer l’air tout en empêchant l’entrée d’eau au sein du boîtier.The housing may include a valve blocking the air outlet port, the valve being able to allow air to pass through while preventing the entry of water into the housing.
L’invention porte encore sur une machine électrique, notamment un moteur électrique, la machine électrique comprenant :
- un boîtier tel que défini précédemment,
- un rotor bobiné tournant autour d’un axe principal, le rotor bobiné étant au moins partiellement logé au sein du boîtier,
- des balais alimentés en électricité, notamment des balais s’étendant radialement par rapport à l’axe principal du rotor bobiné, les balais étant supportés par le boîtier de sorte à venir au contact du rotor bobiné.The invention also relates to an electric machine, in particular an electric motor, the electric machine comprising:
- a box as defined previously,
- a wound rotor rotating around a main axis, the wound rotor being at least partially housed within the housing,
- brushes supplied with electricity, in particular brushes extending radially relative to the main axis of the wound rotor, the brushes being supported by the housing so as to come into contact with the wound rotor.
Le boîtier peut être obstrué du côté opposé du rotor bobiné.The housing may be blocked on the opposite side of the wound rotor.
L’invention porte encore sur un véhicule, notamment un véhicule automobile, comprenant une machine électrique telle que définie précédemment, ou un boîtier tel que défini précédemment.The invention also relates to a vehicle, in particular a motor vehicle, comprising an electric machine as defined above, or a housing as defined above.
Ces objets, caractéristiques et avantages de la présente invention seront exposés en détail dans la description suivante d’un mode de réalisation et de variantes faites à titre non-limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles :These objects, characteristics and advantages of the present invention will be explained in detail in the following description of an embodiment and variants made on a non-limiting basis in relation to the attached figures among which:
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La direction selon laquelle un véhicule, notamment un véhicule automobile, se déplace en ligne droite est définie comme étant la direction longitudinale X. Par convention, la direction perpendiculaire à la direction longitudinale, située dans un plan parallèle au sol, est nommée direction transversale Y. La troisième direction, perpendiculaire aux deux autres, est nommée direction verticale Z. Ainsi, on utilise un repère direct XYZ dans lequel X est la direction longitudinale dans le sens avant-arrière du véhicule, donc dirigée vers l’arrière, Y est la direction transversale dirigée vers la droite et Z est la direction verticale dirigée vers le haut. Le sens avant correspond au sens dans lequel le véhicule se déplace habituellement dans la direction longitudinale et est opposé au sens arrière.The direction in which a vehicle, in particular a motor vehicle, moves in a straight line is defined as the longitudinal direction X. By convention, the direction perpendicular to the longitudinal direction, located in a plane parallel to the ground, is called transverse direction Y The third direction, perpendicular to the other two, is called vertical direction Z. Thus, we use a direct reference XYZ in which transverse direction directed to the right and Z is the vertical direction directed upwards. The forward direction is the direction in which the vehicle usually travels in the longitudinal direction and is opposite to the reverse direction.
La
Comme illustré schématiquement sur la
Chaque balai est alimenté en courant électrique. La machine électrique 2 comprend une alimentation électrique 6 illustrée notamment sur la
Avantageusement, le fil 7 se divise en deux fils 7A pour alimenter deux balais 4A. Avantageusement, le fil 8 se divise en deux fils pour alimenter deux autres balais 4B. Dans ce cas, quatre balais sont agencés comme sur la
Alternativement, un seul balai 4A et un seul balai 4B, décalés axialement, peuvent convenir. Alternativement encore, trois balais 4A décalés axialement de trois balais 4B peuvent convenir également. De préférence, le nombre de balais 4A est égal au nombre de balai 4B. De préférence, les balais 4A s’étendent au niveau d’un premier plan perpendiculaire à l’axe principal A et les balais 4B s’étendent au niveau d’un deuxième plan perpendiculaire à l’axe principal A, les premier et deuxième plans étant décalés suivant l’axe principal A.Alternatively, a single 4A brush and a single 4B brush, offset axially, may be suitable. Alternatively, three 4A brushes offset axially from three 4B brushes may also be suitable. Preferably, the number of brushes 4A is equal to the number of brushes 4B. Preferably, the brushes 4A extend at the level of a first plane perpendicular to the main axis A and the brushes 4B extend at the level of a second plane perpendicular to the main axis A, the first and second planes being offset along the main axis A.
Le véhicule 1 ou la machine électrique 2 comprend un boîtier 10. Le rotor bobiné 3 est au moins partiellement logé au sein du boîtier 10. De plus, les balais 4 alimentés en électricité et venant au contact du rotor bobiné 3 sont supportés par le boîtier 10, comme illustré sur la
De préférence, la machine électrique 2 comprend encore un carter 5 destiné à venir au contact, tout du moins à proximité, du boîtier du côté opposé au rotor bobiné.Preferably, the electric machine 2 also comprises a casing 5 intended to come into contact, at least close to it, with the housing on the side opposite the wound rotor.
Plus précisément, comme illustré sur les figures 2 et 3 représentant le mode de réalisation préféré, le boîtier 10 supportant les balais 4 de la machine électrique 2 comprend un orifice d’admission 11 d’air destiné à permettre une arrivée d’air frais. De préférence, l’orifice d’admission d’air 11 est centré, ou sensiblement centré sur l’axe principal A de rotation du rotor bobiné. Par exemple, la section de l’orifice d’admission d’air est circulaire. Par exemple le diamètre est de quelques millimètres. Par exemple un capuchon 51 muni de l’orifice 11 est agencé sur le boîtier 10 du côté opposé au rotor 3. Le capuchon 51 est de préférence démontable du boîtier 10, par exemple pour permettre un accès au niveau du rotor 3 sans extraire le rotor du boîtier et/ou au niveau des extrémités des balais 4 venant frotter sur le rotor. Par exemple le boîtier 10 comprend des languettes 17, de préférence trois languettes 17 agencées à 120 degrés en cas de capuchon 51 circulaire, permettant de maintenir le capuchon 51 sur le boîtier 10.More precisely, as illustrated in Figures 2 and 3 representing the preferred embodiment, the housing 10 supporting the brushes 4 of the electric machine 2 comprises an air intake orifice 11 intended to allow fresh air to enter. Preferably, the air intake orifice 11 is centered, or substantially centered on the main axis A of rotation of the wound rotor. For example, the section of the air intake port is circular. For example the diameter is a few millimeters. For example a cap 51 provided with the orifice 11 is arranged on the housing 10 on the side opposite the rotor 3. The cap 51 is preferably removable from the housing 10, for example to allow access to the level of the rotor 3 without extracting the rotor of the housing and/or at the ends of the brushes 4 rubbing on the rotor. For example, the housing 10 includes tabs 17, preferably three tabs 17 arranged at 120 degrees in the case of a circular cap 51, making it possible to hold the cap 51 on the housing 10.
Le boîtier 10 comprend encore un orifice d’évacuation 12 d’air destiné à permettre un échappement d’air chaud de sorte à refroidir l’intérieur du boîtier 10 en créant un flux d’air F. Ainsi, comme illustré sur la
De préférence, comme illustré sur la
Par exemple, un déflecteur cylindrique 15 d’axe parallèle à l’axe principal A s’étend au sein de la cavité 18. Ce type de déflecteur est notamment présent en cas de boîtier 10 comprenant deux coques fixées l’une à l’autre. Le déflecteur cylindrique 15 permet le passage d’un moyen de fixation, par exemple une vis ou boulon, à travers le boîtier, dans un trou agencé au sein du déflecteur cylindrique 15.For example, a cylindrical deflector 15 with an axis parallel to the main axis A extends within the cavity 18. This type of deflector is particularly present in the case of a housing 10 comprising two shells fixed to each other . The cylindrical deflector 15 allows the passage of a fixing means, for example a screw or bolt, through the housing, in a hole arranged within the cylindrical deflector 15.
Dans le mode de réalisation préféré illustré sur la
Dans la première variante du mode de réalisation illustrée sur les figures 4 et 5, le boîtier 100 est obstrué du côté opposé du rotor bobiné 3. Plus précisément, un bouchon 50 est agencé pour fermer le côté opposé du boîtier 100 faisant face au rotor. Dans cette première variante, par exemple, l’orifice d’admission d’air 111 est agencé à proximité du rotor 3, par exemple au-dessus ou sensiblement au-dessus. Des déflecteurs 113, 114 permettent de diriger l’air directement, ou sensiblement directement, vers l’orifice d’évacuation 112.In the first variant of the embodiment illustrated in Figures 4 and 5, the housing 100 is obstructed on the opposite side of the wound rotor 3. More precisely, a plug 50 is arranged to close the opposite side of the housing 100 facing the rotor. In this first variant, for example, the air intake orifice 111 is arranged near the rotor 3, for example above or substantially above. Deflectors 113, 114 make it possible to direct the air directly, or substantially directly, towards the evacuation port 112.
Dans la deuxième variante du mode de réalisation illustrée sur la
Dans la troisième variante du mode de réalisation illustrée sur la
Dans la quatrième variante du mode de réalisation illustrée sur les figures 8 et 9, le boîtier 400, ou la machine électrique, comprend un joint 60, par exemple de type rondelle en mousse. Ce joint 60 est destiné à faire l’étanchéité entre le carter 5 de la machine électrique et le boîtier 400. Ainsi, la poussière sortant du boîtier 400, par exemple en partie basse, ne peut entrer au niveau de contacts 9 entre les balais et le rotor. De préférence, ce joint 60 est monté sous contrainte à la fermeture de la machine électrique. Dans cette variante, le boîtier 400 est par exemple ouvert du côté opposé au rotor.In the fourth variant of the embodiment illustrated in Figures 8 and 9, the housing 400, or the electric machine, comprises a seal 60, for example of the foam washer type. This seal 60 is intended to provide a seal between the casing 5 of the electrical machine and the housing 400. Thus, the dust leaving the housing 400, for example in the lower part, cannot enter at the level of contacts 9 between the brushes and the rotor. Preferably, this seal 60 is mounted under stress when the electrical machine is closed. In this variant, the housing 400 is for example open on the side opposite the rotor.
Dans la cinquième variante du mode de réalisation illustrée sur les figures 10 et 11, le boîtier 500, ou le carter 5 agencé en face du boîtier 500, comprend un clapet 40 obstruant l’orifice d’évacuation 512 d’air vers l’extérieur du boîtier, tout du moins vers l’extérieur du carter 5. Par exemple, le boîtier comprend un pare poussière 519 destiné à empêcher que la poussière ne vienne rejoindre le rotor. Comme illustré sur la
Dans la sixième variante du mode de réalisation illustrée sur les figures 12 et 13, le boîtier 600 et/ou le carter 5, comprend un filtre 30. Par exemple, le filtre 30 est en papier. Le filtre 30 est agencé au niveau de l’orifice d’évacuation 12. Ainsi, le filtre 30 recueille la poussière et, de préférence, laisse s’échapper l’air débarrassé des poussières en dehors de la machine électrique.In the sixth variant of the embodiment illustrated in Figures 12 and 13, the housing 600 and/or the casing 5 comprises a filter 30. For example, the filter 30 is made of paper. The filter 30 is arranged at the level of the evacuation port 12. Thus, the filter 30 collects the dust and, preferably, lets the dust-free air escape outside the electric machine.
A noter qu’il convient de prévoir une sortie ou évacuation d’air afin de permettre la création d’un flux d’air interne au boîtier. De préférence, l’admission est assurée par un trou dans le boîtier, ou via un capuchon perché 51, au niveau de l’axe principal A, en bout de rotor. Dans cette zone axiale, la vitesse de rotation du rotor, même si elle est élevée, n’a que peu d’influence sur le début du parcours du flux d’air.Note that it is appropriate to provide an air outlet or evacuation to allow the creation of an internal air flow within the housing. Preferably, admission is ensured by a hole in the housing, or via a perched cap 51, at the level of the main axis A, at the end of the rotor. In this axial zone, the rotation speed of the rotor, even if it is high, has little influence on the start of the path of the air flow.
En résumé, dans le mode préféré de réalisation illustré sur les figures 2 et 3, l’air entre par l’orifice 11 au niveau de l’axe principal A, en bout de rotor, via le capuchon percé 51. Les déflecteurs 13, 14 orientent, dirigent le flux d’air F en direction des picots 21 afin que les poussières les percutent. Les particules de poussière sont alors ralenties et s’agglomèrent sur les picots et/ou s’entassent derrière les picots (par rapport au sens du flux) en formant un amas P. Le flux d’air exempt de poussière rejoint l’orifice d’évacuation 12 pour sortir du boîtier. Les particules de poussière demeurent ainsi à distance des zones de frottement entre les balais et le rotor et tout risque électrique de type court-circuit, courant de fuite ou encore isolation électrique est évité.In summary, in the preferred embodiment illustrated in Figures 2 and 3, the air enters through the orifice 11 at the level of the main axis A, at the end of the rotor, via the pierced cap 51. The deflectors 13, 14 direct the air flow F towards the pins 21 so that the dust hits them. The dust particles are then slowed down and agglomerate on the pins and/or pile up behind the pins (relative to the direction of flow) forming a cluster P. The dust-free air flow reaches the orifice d evacuation 12 to exit the housing. Dust particles thus remain away from the friction zones between the brushes and the rotor and any electrical risk such as short circuit, leakage current or even electrical insulation is avoided.
En résumé, dans la première variante illustrée sur les figures 4 et 5, le flux d’air est évacué en dehors du boîtier rapidement, par exemple le plus rapidement possible, de préférence sans chicane ni moyen de ralentir le flux. Ainsi, aucun moyen de stockage et/ou moyen d’agglomération des poussières n’est prévu. Pour rappel, de préférence un bouchon vient obstruer le boîtier en bout de rotor. Ainsi, l’air ne peut s’échapper que par l’orifice d’évacuation. Les poussières sont donc acheminées en dehors du boîtier (et de préférence en dehors de la machine électrique) simultanément avec le flux d’air. Autrement dit l’air chargé de poussières est évacué de la cavité du boîtier rapidement. La première variante permet de refroidir l’intérieur du boîtier grâce à la circulation d’air tout en évacuant les poussières néfastes au bon fonctionnement de la machine électrique.In summary, in the first variant illustrated in Figures 4 and 5, the air flow is evacuated outside the housing quickly, for example as quickly as possible, preferably without baffle or means of slowing down the flow. Thus, no means of storage and/or means of agglomeration of dust is provided. As a reminder, preferably a plug obstructs the housing at the end of the rotor. This means that air can only escape through the exhaust port. The dust is therefore conveyed outside the housing (and preferably outside the electrical machine) simultaneously with the air flow. In other words, the dust-laden air is evacuated from the housing cavity quickly. The first variant allows the interior of the case to be cooled thanks to air circulation while evacuating dust harmful to the proper functioning of the electrical machine.
En résumé, dans la deuxième variante illustrée sur la
En résumé, dans la troisième variante illustrée sur la
En résumé, dans la quatrième variante illustrée sur les figures 8 et 9, on assure l’étanchéité entre le rotor et le boitier pour éviter que de la poussière ne vienne dans la zone de contact balais / rotor. En cas de poussières évacuées du boîtier et se retrouvant logées entre le boîtier et le carter 5, les poussières sont empêchées d’accéder à la zone de frottement. De préférence, la rondelle en mousse est mise en contrainte à la fermeture de la machine électrique c’est-à-dire lors de l’assemblage carter / boîtier / rotor.In summary, in the fourth variant illustrated in Figures 8 and 9, a seal is ensured between the rotor and the housing to prevent dust from entering the brush/rotor contact zone. In the event of dust evacuated from the housing and finding itself lodged between the housing and the casing 5, the dust is prevented from accessing the friction zone. Preferably, the foam washer is stressed when the electric machine is closed, that is to say during the casing/housing/rotor assembly.
En résumé, dans la cinquième variante illustrée sur les figures 10 et 11, le flux d’air sortant du boîtier est guidé par la casquette ou pare-poussières 519. En cas de clapet 40 agencé sur le carter 5 comme illustré sur la
En résumé, dans la sixième variante illustrée sur les figures 12 et 13, le flux d’air termine son parcours au sein du filtre 30. Le filtre 30 stocke les poussières, par exemple via une cartouche filtrante. Un tel filtre est par exemple du même type que les filtres à air de moteur thermique, par exemple en forme d’accordéon. Avantageusement, le filtre est en papier. Autrement dit l’air filtré s’évacue à l’extérieur du boîtier et du filtre alors que les poussières sont captées par le filtre et y sont stockées. Dans ce cas, le filtre est par exemple accessible depuis le carter 5, sans démontage du boîtier ou du carter, par exemple en étant agencé à la fois dans le carter et le boîtier. Un changement périodique du filtre, par exemple en termes de durée écoulée ou de kilomètres parcours ou encore de temps d’utilisation de la machine électrique est alors avantageusement mis en place de manière à éviter que le filtre ne se bouche, ou voit ses performances diminuées du fait d’une accumulation trop importante de poussières.In summary, in the sixth variant illustrated in Figures 12 and 13, the air flow ends its journey within the filter 30. The filter 30 stores the dust, for example via a filter cartridge. Such a filter is for example of the same type as thermal engine air filters, for example in the shape of an accordion. Advantageously, the filter is made of paper. In other words, the filtered air is evacuated outside the housing and the filter while the dust is captured by the filter and is stored there. In this case, the filter is for example accessible from the casing 5, without dismantling the housing or the casing, for example by being arranged both in the casing and the casing. A periodic change of the filter, for example in terms of elapsed time or kilometers traveled or even time of use of the electric machine is then advantageously implemented so as to prevent the filter from becoming clogged, or seeing its performance reduced. due to too much dust accumulation.
Par exemple, au moins une caractéristique d’une des variantes est compatible et combinée à au moins une caractéristique d’au moins une autre variante.For example, at least one characteristic of one of the variants is compatible and combined with at least one characteristic of at least one other variant.
Par exemple, au moins une caractéristique du mode de réalisation préféré est compatible et combinée à au moins une caractéristique d’au moins une variante.For example, at least one characteristic of the preferred embodiment is compatible and combined with at least one characteristic of at least one variant.
Grâce à la solution, il devient possible de gérer la poussière produite au niveau des contacts entre les balais, en particulier en carbone ou contenant du carbone, et le rotor bobiné d’une machine électrique de type moteur électrique ou alternateur. On évite alors le risque de création de lignes de fuite de courant et/ou de court-circuit ainsi que les problèmes d’isolation électrique que cela peut poser. En effet, le boîtier agencé autour des balais d'alimentation du rotor comprend des moyens étudiés en termes d’aérodynamique pour favoriser la décantation du flux et éventuellement le stockage des poussières, de préférence dans une zone sans risque vis à vis de l'isolation électrique. Comme vu précédemment, de préférence l’air est guidé ou sensiblement guidé entre un orifice d’admission et un orifice d’évacuation afin de ne pas pouvoir sortir ailleurs que par la sortie. Il en résulte que les poussières sont forcées de venir au contact du moyen d’agglomération le cas échéant, notamment en cas de picots. Les impacts des grains de poussière contre le moyen d’agglomération abaissent leur énergie. Enfin, on profite de la tendance qu’ont les grains de poussière à s’agglomérer entre eux pour les fixer, en particulier sur les picots, et on ne libère que de l’air débarrassé de poussière par l’orifice d’évacuation.Thanks to the solution, it becomes possible to manage the dust produced at the level of the contacts between the brushes, in particular made of carbon or containing carbon, and the wound rotor of an electrical machine such as an electric motor or alternator. We then avoid the risk of creating current leakage lines and/or short circuits as well as the electrical insulation problems that this can pose. Indeed, the housing arranged around the rotor power brushes includes means studied in terms of aerodynamics to promote the settling of the flow and possibly the storage of dust, preferably in an area without risk with regard to the insulation electric. As seen previously, the air is preferably guided or substantially guided between an inlet orifice and an outlet orifice so as not to be able to exit anywhere other than through the outlet. The result is that the dust is forced to come into contact with the agglomeration means if necessary, particularly in the case of spikes. The impacts of dust grains against the agglomeration medium lower their energy. Finally, we take advantage of the tendency of the dust grains to clump together to fix them, in particular on the pins, and we only release dust-free air through the evacuation port.
En outre, il est prévu une entrée et une sortie d'air dans le boitier pour amener de l'air frais, de préférence propre, et faire sortir de l'air s’étant réchauffé au sein du boîtier du fait de la présence des frottements balais/rotor et/ou du courant électrique. Des calories sont ainsi évacuées de la cavité présente dans le boîtier. De préférence la sortie d’air a une section supérieure à la section de l’entrée d’air de sorte à favoriser la circulation d’air. Ainsi la solution permet d’assurer un refroidissement au sein du boîtier, notamment au niveau de la zone des frottements, ce qui concourt au fonctionnement optimal et durable de la machine électrique.In addition, an air inlet and outlet are provided in the housing to bring in fresh air, preferably clean, and to release air that has warmed up within the housing due to the presence of the brush/rotor friction and/or electric current. Calories are thus evacuated from the cavity present in the housing. Preferably the air outlet has a section greater than the section of the air inlet so as to promote air circulation. The solution thus ensures cooling within the housing, particularly in the friction zone, which contributes to the optimal and sustainable operation of the electrical machine.
De préférence, le boîtier est composé de deux coques obtenues dans un matériau isolant par rapport à l’électricité.Preferably, the housing is composed of two shells obtained from an electrically insulating material.
En remarque, la solution atteint donc l’objectif recherché de fournir un boîtier limitant les risques électriques au niveau des frottements entre des balais et un rotor bobiné tout en évacuant de la chaleur dans cette zone et présente les avantages suivants :
- elle est économique,
- elle peut être utilisée dans d’autres domaines techniques, par exemple l’éolien.As a side note, the solution therefore achieves the desired objective of providing a housing that limits electrical risks in terms of friction between brushes and a wound rotor while dissipating heat in this area and has the following advantages:
- it is economical,
- it can be used in other technical fields, for example wind power.
Claims (10)
- un boîtier (10) selon l’une des revendications précédentes,
- un rotor bobiné (3) tournant autour d’un axe principal (A), le rotor bobiné (3) étant au moins partiellement logé au sein du boîtier (10),
- des balais (4) alimentés en électricité, notamment des balais (4) s’étendant radialement par rapport à l’axe principal (A) du rotor bobiné (3), les balais (4) étant supportés par le boîtier (10) de sorte à venir au contact du rotor bobiné (3).Electric machine (2), in particular electric motor, characterized in that the electric machine (2) comprises:
- a housing (10) according to one of the preceding claims,
- a wound rotor (3) rotating around a main axis (A), the wound rotor (3) being at least partially housed within the housing (10),
- brushes (4) supplied with electricity, in particular brushes (4) extending radially relative to the main axis (A) of the wound rotor (3), the brushes (4) being supported by the housing (10) so as to come into contact with the wound rotor (3).
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR2203138A FR3134485A1 (en) | 2022-04-06 | 2022-04-06 | Housing for electric machine brushes including means of dust and cooling management. |
| PCT/EP2023/057704 WO2023194128A1 (en) | 2022-04-06 | 2023-03-24 | Housing for electric machine brushes, comprising a means for controlling dust and cooling |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR2203138 | 2022-04-06 | ||
| FR2203138A FR3134485A1 (en) | 2022-04-06 | 2022-04-06 | Housing for electric machine brushes including means of dust and cooling management. |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR3134485A1 true FR3134485A1 (en) | 2023-10-13 |
Family
ID=82482552
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR2203138A Pending FR3134485A1 (en) | 2022-04-06 | 2022-04-06 | Housing for electric machine brushes including means of dust and cooling management. |
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|---|---|
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| WO (1) | WO2023194128A1 (en) |
Citations (5)
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| KR20140030492A (en) * | 2012-08-30 | 2014-03-12 | 한국델파이주식회사 | Alternator for vehicle |
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2022
- 2022-04-06 FR FR2203138A patent/FR3134485A1/en active Pending
-
2023
- 2023-03-24 WO PCT/EP2023/057704 patent/WO2023194128A1/en unknown
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2023194128A1 (en) | 2023-10-12 |
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