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FR3059172A1 - COOLING SYSTEM OF AN ELECTRIC MACHINE. - Google Patents

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Publication number
FR3059172A1
FR3059172A1 FR1661299A FR1661299A FR3059172A1 FR 3059172 A1 FR3059172 A1 FR 3059172A1 FR 1661299 A FR1661299 A FR 1661299A FR 1661299 A FR1661299 A FR 1661299A FR 3059172 A1 FR3059172 A1 FR 3059172A1
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FR
France
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stator
electric machine
cooling fluid
electrical connection
casing
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Application number
FR1661299A
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French (fr)
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FR3059172B1 (en
Inventor
Guillaume TAVERNIER
Karim MIKATI
Francois Paris
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Renault SAS
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Renault SAS
Nissan Motor Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00Arrangements for cooling or ventilating
    • H02K9/19Arrangements for cooling or ventilating for machines with closed casing and closed-circuit cooling using a liquid cooling medium, e.g. oil
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00Details of windings
    • H02K3/46Fastening of windings on the stator or rotor structure
    • H02K3/50Fastening of winding heads, equalising connectors, or connections thereto

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Motor Or Generator Cooling System (AREA)

Abstract

L'invention concerne une machine électrique (1) comprenant un stator (13) installé dans un carter (11), le stator (13) présentant une pluralité de bobinages statoriques (18) formant à chaque extrémité longitudinale du stator (13) une pluralité de têtes de bobines (14), lesdits bobinages statorique (18) étant électriquement reliés à des organes d'électronique de puissance par des moyens de connexion électrique (16) ; ladite machine comprenant en outre, des moyens de projection (21) d'un fluide de refroidissement installés en regard d'au moins une des extrémité longitudinale du stator (13), lesdits moyens de projection (21) sont orientés de sorte à projeter simultanément ledit fluide de refroidissement sur les têtes de bobines (14) de ladite au moins une extrémité longitudinale du stator (13) et sur les moyens de connexion électrique (16).The invention relates to an electric machine (1) comprising a stator (13) installed in a housing (11), the stator (13) having a plurality of stator windings (18) forming at each longitudinal end of the stator (13) a plurality coil heads (14), said stator windings (18) being electrically connected to power electronics members by electrical connection means (16); said machine further comprising means for projecting (21) a cooling fluid installed facing at least one of the longitudinal ends of the stator (13), said projection means (21) are oriented so as to project simultaneously said cooling fluid on the coil heads (14) of said at least one longitudinal end of the stator (13) and on the electrical connection means (16).

Description

® RÉPUBLIQUE FRANÇAISE® FRENCH REPUBLIC

INSTITUT NATIONAL DE LA PROPRIÉTÉ INDUSTRIELLE © N° de publication :NATIONAL INSTITUTE OF INDUSTRIAL PROPERTY © Publication number:

(à n’utiliser que pour les commandes de reproduction)(to be used only for reproduction orders)

©) N° d’enregistrement national©) National registration number

059 172059 172

6129961299

COURBEVOIE ©IntCI8: H 02 K 9/19 (2017.01)COURBEVOIE © IntCI 8 : H 02 K 9/19 (2017.01)

DEMANDE DE BREVET D'INVENTIONPATENT INVENTION APPLICATION

A1A1

©) Date de dépôt : 21.11.16. ©) Date of filing: 21.11.16. (© Demandeur(s) : RENAULT S.A.S Société par actions (© Applicant (s): RENAULT S.A.S Joint-stock company ©) Priorité : ©) Priority: simplifiée — FR et NISSAN MOTOR CO., LTD — JP. simplified - FR and NISSAN MOTOR CO., LTD - JP. @ Inventeur(s) : TAVERNIER GUILLAUME, MIKATI @ Inventor (s): TAVERNIER GUILLAUME, MIKATI KARIM et PARIS FRANÇOIS. KARIM and PARIS FRANÇOIS. (43) Date de mise à la disposition du public de la (43) Date of public availability of the demande : 25.05.18 Bulletin 18/21. request: 25.05.18 Bulletin 18/21. ©) Liste des documents cités dans le rapport de ©) List of documents cited in the report recherche préliminaire : Se reporter à la fin du preliminary research: Refer to end of présent fascicule present booklet (© Références à d’autres documents nationaux (© References to other national documents ©) Titulaire(s) : RENAULT S.A.S Société par actions sim- ©) Holder (s): RENAULT S.A.S Société par actions sim- apparentés : related: plifiée, NISSAN MOTOR CO., LTD. NISSAN MOTOR CO., LTD. ©) Demande(s) d’extension : ©) Extension request (s): © Mandataire(s) : RENAULT SAS. © Agent (s): RENAULT SAS.

Q4) SYSTEME DE REFROIDISSEMENT D'UNE MACHINE ELECTRIQUE.Q4) COOLING SYSTEM OF AN ELECTRIC MACHINE.

FR 3 059 172 - A1 _ L'invention concerne une machine électrique (1 ) comprenant un stator (13) installé dans un carter (11), le stator (13) présentant une pluralité de bobinages statoriques (18) formant à chaque extrémité longitudinale du stator (13) une pluralité de têtes de bobines (14), lesdits bobinages statorique (18) étant électriquement reliés à des organes d'électronique de puissance par des moyens de connexion électrique (16); ladite machine comprenant en outre, des moyens de projection (21) d'un fluide de refroidissement installés en regard d'au moins une des extrémité longitudinale du stator (13), lesdits moyens de projection (21) sont orientés de sorte à projeter simultanément ledit fluide de refroidissement sur les têtes de bobines (14) de ladite au moins une extrémité longitudinale du stator (13) et sur les moyens de connexion électrique (16).FR 3 059 172 - A1 _ The invention relates to an electric machine (1) comprising a stator (13) installed in a casing (11), the stator (13) having a plurality of stator windings (18) forming at each longitudinal end from the stator (13) a plurality of coil heads (14), said stator windings (18) being electrically connected to power electronics members by electrical connection means (16); said machine further comprising projection means (21) of a cooling fluid installed opposite at least one of the longitudinal end of the stator (13), said projection means (21) are oriented so as to simultaneously project said coolant on the coil heads (14) of said at least one longitudinal end of the stator (13) and on the electrical connection means (16).

Système de refroidissement d’une machine électriqueCooling system of an electric machine

La présente invention se rapporte à un système de refroidissement d’une machine électrique.The present invention relates to a cooling system of an electric machine.

Les machines électriques sont formées d’un stator et d’un rotor. Le stator est bobiné de sorte que sous l’effet d’un courant électrique, il produit un champ magnétique entraînant en rotation le rotor.Electric machines are made up of a stator and a rotor. The stator is wound so that under the effect of an electric current, it produces a magnetic field causing the rotor to rotate.

Une problématique bien connue concerne l’échauffement des bobinages statoriques.A well-known problem relates to the heating of the stator windings.

îo En effet, sous l’effet du passage du courant, les bobinages statoriques s’échauffent par effet Joule, ce qui peut endommager leur isolation électrique avec le stator. Aussi il est généralement nécessaire de refroidir les bobinages statoriques.îo Indeed, under the effect of the current flow, the stator windings heat up by Joule effect, which can damage their electrical insulation with the stator. Also it is generally necessary to cool the stator windings.

On connaît notamment du document CN202034859 un dispositif de refroidissement d’un moteur comprenant un circuit de circulation de liquide de refroidissement alimentant des buses logées dans un carter et débouchant dans le moteur. Les buses projettent le liquide de refroidissement sur les têtes de bobines du stator de telle sorte que le liquide se répand à l’intérieur du moteur. Le liquide est ensuite récupéré dans un bac sous le moteur, puis est conduit à l’extérieur du carter par une canalisation. Il est alors refroidi dans un échangeur thermique et est réinjecté dans le haut du moteur par une pompe.Particularly known from document CN202034859 is a device for cooling an engine comprising a circuit for circulating coolant supplying nozzles housed in a casing and opening into the engine. The nozzles spray coolant onto the stator coil heads so that the coolant spills inside the engine. The liquid is then collected in a tank under the engine, then is led outside the casing by a pipe. It is then cooled in a heat exchanger and is reinjected into the top of the engine by a pump.

En effet, sachant qu’une forte proportion de l’échauffement des bobinages statoriques se concentre au voisinage des têtes de bobines aussi appelés « chignons », il est connu de refroidir tout particulièrement ces têtes de bobines.In fact, knowing that a large proportion of the heating of the stator windings is concentrated in the vicinity of the coil heads also called "chignon", it is known to cool these coil heads in particular.

Cependant, l’échauffement produit par les bobinages du stator se propage aussi dans le carter de la machine électrique, ce qui peut endommager les autres composants de la machine.However, the heating produced by the stator windings also propagates in the casing of the electric machine, which can damage the other components of the machine.

En particulier, la machine électrique est alimentée par des composants 30 d’électronique de puissance qui fournissent le courant électrique aux bobines du stator. Plus précisément les bobines du stator sont connectées à ces composants d’électronique de puissance par des barres bus faisant le lien entre la machine électrique et les composants d’électronique de puissance.In particular, the electric machine is powered by power electronics components 30 which supply electric current to the stator coils. More specifically, the stator coils are connected to these power electronics components by bus bars making the link between the electrical machine and the power electronics components.

Or, la température au-delà de laquelle les composants de l’électronique de puissance se détériorent est généralement inférieure à celle au-delà de laquelle les composants du stator et du rotor se détériorent.However, the temperature above which the components of the power electronics deteriorate is generally lower than that above which the components of the stator and of the rotor deteriorate.

En outre, la diminution de la taille des machines électrique, qui 5 s’accompagne d’une diminution de la surface d’échange thermique, complexifie le refroidissement des machines électrique dont la puissance mécanique croissante augmente la densité de courant dans le moteur et partant la chaleur rayonnée par le moteur.In addition, the reduction in the size of the electrical machines, which is accompanied by a reduction in the heat exchange surface, complicates the cooling of the electrical machines whose increasing mechanical power increases the current density in the motor and hence the heat radiated by the engine.

Par conséquent, on observe une augmentation de la quantité de chaleur îo transmise par la machine électrique aux composants d’électronique de puissance, surtout via la connexion par barres bus.Consequently, there is an increase in the amount of heat îo transmitted by the electric machine to the power electronics components, especially via the bus bar connection.

Il existe donc le besoin d’améliorer le système de refroidissement des machines électriques, possédant une taille plus réduite et une puissance mécanique plus forte, en particulier afin de réduire le risque d’endommagement des composants d’électronique de puissance.There is therefore a need to improve the cooling system of electric machines, having a smaller size and a higher mechanical power, in particular in order to reduce the risk of damage to the power electronic components.

On propose une machine électrique comprenant un stator installé dans un carter, le stator présentant une pluralité de bobinages statoriques formant à chaque extrémité longitudinale du stator une pluralité de têtes de bobines, lesdits bobinages statoriques étant électriquement reliés à des organes d’électronique de puissance par des moyens de connexion électrique ; ladite machine comprenant en outre, des moyens de projection d’un fluide de refroidissement installés en regard d’au moins une des extrémités longitudinales du stator de sorte à projeter ledit fluide de refroidissement sur les têtes de bobines de ladite au moins une extrémité longitudinale du stator.An electric machine is proposed comprising a stator installed in a casing, the stator having a plurality of stator windings forming at each longitudinal end of the stator a plurality of coil heads, said stator windings being electrically connected to electronic power members by electrical connection means; said machine further comprising means for projecting a cooling fluid installed facing at least one of the longitudinal ends of the stator so as to project said cooling fluid onto the coil heads of said at least one longitudinal end of the stator.

Lesdits moyens de projection sont en outre orientés pour projeter simultanément ledit fluide de refroidissement sur lesdits moyens de connexion électrique.Said projection means are further oriented to simultaneously project said cooling fluid onto said electrical connection means.

Ainsi il est possible de refroidir simultanément les têtes de bobines du stator et les moyens de connexion électrique, ce qui permet de limiter la chaleur transmise aux composants d’électronique de puissance notamment aux capteurs de courant et de les protéger d’une potentielle détérioration provoquée par un échauffement excessif des bobinages statoriques.Thus it is possible to simultaneously cool the stator coil heads and the electrical connection means, which makes it possible to limit the heat transmitted to the power electronics components in particular to the current sensors and to protect them from a potential deterioration caused by excessive heating of the stator windings.

Avantageusement et de façon non limitative les moyens de connexion électrique comprennent pour chaque bobinage statorique une barre bus reliant une extrémité libre dudit bobinage statorique à ladite électronique de puissance.Advantageously and in a nonlimiting manner, the electrical connection means comprise for each stator winding a bus bar connecting a free end of said stator winding to said power electronics.

Ainsi, l’utilisation d’une barre bus assure une bonne connexion électrique 5 entre les bobinages statoriques et les composants de l’électronique de puissance. Elles permettent aussi un montage et démontage facile.Thus, the use of a bus bar ensures a good electrical connection 5 between the stator windings and the components of the power electronics. They also allow easy assembly and disassembly.

Avantageusement et de façon non limitative, les moyens de projection du fluide de refroidissement sont fixés sur une paroi du carter.Advantageously and in a nonlimiting manner, the means for projecting the cooling fluid are fixed to a wall of the casing.

Ainsi, on obtient un système de refroidissement compact puisqu’il ne îo demande pas d’ajout d’un dispositif extérieur au carterThus, a compact cooling system is obtained since it does not require the addition of an external device to the casing.

Avantageusement et de façon non limitative, la paroi du carter où sont fixés les moyens de projection se trouve au voisinage des moyens de connexion électrique.Advantageously and in a nonlimiting manner, the wall of the casing where the projection means are fixed is located in the vicinity of the electrical connection means.

Ainsi, cette disposition permet de mieux cibler les zones à refroidir et de 15 ne pas projeter du fluide de refroidissement sur des zones qui n’ont pas besoin d’être refroidies.Thus, this arrangement makes it possible to better target the areas to be cooled and not to spray the coolant on areas which do not need to be cooled.

Avantageusement et de façon non limitative, les moyens de refroidissement comprennent une buse de projection.Advantageously and without limitation, the cooling means comprise a spray nozzle.

Ainsi, l’utilisation d’une buse de projection est un moyen compact et rapide 20 de projeter dans le carter une grande quantité de fluide.Thus, the use of a spray nozzle is a compact and rapid means 20 of spraying a large amount of fluid into the housing.

Avantageusement et de façon non limitative, la buse de projection est adaptée pour vaporiser le fluide de refroidissement.Advantageously and without limitation, the spray nozzle is adapted to vaporize the cooling fluid.

Ainsi, une projection par vaporisation permet d’obtenir une zone de projection très étendue. Par conséquent, la surface d’échange thermique avec le fluide augmente aussi. Ceci rendant le refroidissement des connexions électriques et des têtes de bobines statoriques plus efficace.Thus, spray spraying provides a very large projection area. Consequently, the heat exchange surface with the fluid also increases. This makes the cooling of the electrical connections and the stator coil heads more efficient.

Avantageusement et de façon non limitative, le fluide refroidissement est un liquide diélectrique.Advantageously and in a nonlimiting manner, the cooling fluid is a dielectric liquid.

Ainsi, le fluide étant isolant, il protège des courts circuits.Thus, the fluid being insulating, it protects from short circuits.

Avantageusement et de façon non limitative, le liquide diélectrique peut être de l’huile.Advantageously and in a nonlimiting manner, the dielectric liquid can be oil.

Ainsi, l’huile est un liquide diélectrique peut coûteux et facile d’utilisation.Oil is therefore an expensive and easy to use dielectric liquid.

Avantageusement et de manière non limitative, la machine électrique est alimentée par un courant triphasé.Advantageously and in a nonlimiting manner, the electric machine is supplied by a three-phase current.

Ainsi cette alimentation par un courant triphasé permet de faire tourner le rotor dans le stator de manière continue, créant ainsi de l’énergie mécanique.Thus this supply by a three-phase current makes it possible to rotate the rotor in the stator continuously, thus creating mechanical energy.

D’autres particularités et avantages de l’invention ressortiront à la lecture de la description faite ci-après de modes de réalisation particuliers de l’invention, donnés à titre indicatif mais non limitatif, en référence aux dessins annexés sur lesquels :Other particularities and advantages of the invention will emerge on reading the description given below of particular embodiments of the invention, given by way of non-limiting indication, with reference to the appended drawings in which:

- la figure 1 est une vue en perspective d’un moteur selon un mode de îo réalisation de l’invention ;- Figure 1 is a perspective view of an engine according to an embodiment of the invention;

- la figure 2 est une coupe longitudinale d’une machine électrique selon un mode de réalisation de l’invention.- Figure 2 is a longitudinal section of an electric machine according to an embodiment of the invention.

Par sensiblement horizontal, longitudinal ou vertical, on entend une direction/un plan formant un angle d’au plus ±20°, voire d’au plus 10° ou d’au plus 5° avec une direction/un plan horizontal, longitudinal ou vertical.By substantially horizontal, longitudinal or vertical is meant a direction / plane forming an angle of at most ± 20 °, or even at most 10 ° or at most 5 ° with a direction / horizontal, longitudinal or vertical.

Par sensiblement parallèle, perpendiculaire ou à angle droit, on entend une direction/un angle s’écartant d’au plus ±20°, voire d’au plus 10° ou d’au plus 5° d’une direction parallèle, perpendiculaire ou d’un angle droit.By substantially parallel, perpendicular or at right angles is meant a direction / angle deviating by at most ± 20 °, or even at most 10 ° or at most 5 ° from a parallel, perpendicular or at a right angle.

Les figures 1 et 2 se rapportant à un même mode de réalisation de l’invention, elles seront commentées simultanément.Figures 1 and 2 relate to the same embodiment of the invention, they will be commented on simultaneously.

Une machine électrique 1 comprend un rotor 12 et un stator 13 installés dans un carter 11.An electric machine 1 comprises a rotor 12 and a stator 13 installed in a casing 11.

Le carter 11 comprend une paroi supérieure 11a et une paroi inférieureThe casing 11 comprises an upper wall 11a and a lower wall

11b.11b.

Sous la paroi inférieure 11b est installé un bac de récupération de fluide de refroidissement 23.Under the lower wall 11b is installed a coolant recovery tank 23.

Le carter 11 comprend en outre deux parois latérales 11c et 11d en regard l’une de l’autre. Ces deux parois latérales 11c et 11d définissent deux faces en regard chacune d’une extrémité longitudinale du stator 13.The casing 11 further comprises two side walls 11c and 11d facing each other. These two side walls 11c and 11d define two opposite faces each of a longitudinal end of the stator 13.

Le stator 13 présente une forme sensiblement cylindrique dont l’axe de révolution est désigné par son axe longitudinal.The stator 13 has a substantially cylindrical shape whose axis of revolution is designated by its longitudinal axis.

L’arbre du rotor 12 est placé suivant l’axe longitudinal du stator 13.The rotor shaft 12 is placed along the longitudinal axis of the stator 13.

L’arbre du rotor 12 traverse les deux parois opposées 11c et 11d du carter 11 sensiblement en leur milieu et s’étend à l’extérieur du carter 11.The rotor shaft 12 crosses the two opposite walls 11c and 11d of the casing 11 substantially in their middle and extends outside the casing 11.

Le stator 13 présente une pluralité circonférentielle de bobinages statoriques 18 qui s’étendent suivant l’axe longitudinal du stator 13.The stator 13 has a circumferential plurality of stator windings 18 which extend along the longitudinal axis of the stator 13.

Les bobinages statoriques 18 sont obtenus par enroulement de fils de phases prolongés de câbles 17 puis de barres bus 16 via des cosses. En particulier, dans le cas d’une alimentation triphasée du stator, les bobinages statoriques 18 enroulés de manière à définir les pôles statoriques, sont terminés par trois câbles de phases 17.The stator windings 18 are obtained by winding wires of extended phases of cables 17 then bus bars 16 via lugs. In particular, in the case of a three-phase supply of the stator, the stator windings 18 wound so as to define the stator poles, are terminated by three phase cables 17.

ïo Chaque bobinage statorique 18 forme une tête de bobine 14 à chacune des extrémités longitudinale du stator 13.Each stator winding 18 forms a coil head 14 at each of the longitudinal ends of the stator 13.

Les têtes de bobine 14 forment saillie à chaque extrémité longitudinale du stator 13.The coil heads 14 project at each longitudinal end of the stator 13.

L’ensemble de têtes de bobines 14 regroupées à chacune des extrémités longitudinales du stator 13 forme un chignon statorique.The set of coil heads 14 grouped at each of the longitudinal ends of the stator 13 forms a stator bun.

Sur la figure 1, seul un chignon statorique est représenté.In Figure 1, only a stator bun is shown.

Les bobinages statoriques 18 sont électriquement connectés à un organe d’électronique de puissance (non représenté sur les figures 1 et 2) via un connecteur 15 formé de trois logements en plastique hébergeant trois barres bus connectées aux barres bus 16 sortant du carter de la machine électrique via des vis. C’est l’échauffement des barres bus via les pertes joules du stator mais aussi via leur propre échauffement qui amène de la chaleur à l’électronique de puissance.The stator windings 18 are electrically connected to a power electronics unit (not shown in FIGS. 1 and 2) via a connector 15 formed from three plastic housings housing three bus bars connected to the bus bars 16 coming out of the machine casing electric via screws. It is the heating of the bus bars via the joule losses of the stator but also via their own heating which brings heat to the power electronics.

Des moyens de connexion 16, ici des barres bus 16, assurent la connexion électrique entre le connecteur 15 et les bobinages statorique 18. En particulier, une barre bus 16 permet la connexion électrique entre un câble de phase 17 et le connecteur 15.Connection means 16, here bus bars 16, provide the electrical connection between the connector 15 and the stator windings 18. In particular, a bus bar 16 allows the electrical connection between a phase cable 17 and the connector 15.

La machine électrique 1 étant dans ce mode de réalisation une machine triphasée, les moyens de connexion 16 comprennent au moins une barre busThe electric machine 1 being in this embodiment a three-phase machine, the connection means 16 comprise at least one bus bar

16 par phase, soit 3 barres bus.16 per phase, i.e. 3 busbars.

Chaque barres bus 16 est d’une part reliée à une extrémité libre d’un câble de phase 17 et d’autre part vissée au connecteur 15.Each bus bar 16 is on the one hand connected to a free end of a phase cable 17 and on the other hand screwed to the connector 15.

Le câble de phase 17 relié à une barre bus 16 est relié à des fils de phase enroulés autour du stator afin de former un bobinage statorique 18.The phase cable 17 connected to a bus bar 16 is connected to phase wires wound around the stator in order to form a stator winding 18.

Chaque barre bus est donc associée à une phase particulière de l’alimentation électrique triphasée fournie par un onduleur de puissance, non représenté.Each bus bar is therefore associated with a particular phase of the three-phase electrical supply supplied by a power inverter, not shown.

Le stator 13 est alimenté de trois courants identiques et déphasés de 2tt/3 ce qui génère un champ électromagnétique tournant apte à entraîner le rotor 12 en rotation.The stator 13 is supplied with three identical currents and phase shifted by 2tt / 3 which generates a rotating electromagnetic field capable of driving the rotor 12 in rotation.

Cependant, on pourrait prévoir une machine électrique à N paires de îo pôles électromagnétiques, où N est un entier supérieur ou égal à 1.However, an electrical machine could be provided with N pairs of electromagnetic poles, where N is an integer greater than or equal to 1.

Lorsque la machine électrique 1 est en fonctionnement, les bobinages statoriques 18 chauffent sous l’effet du passage du courant électrique. En particulier, 30% à 40% des pertes énergétiques des bobinages dues à l’effet Joule se concentrent au niveau des têtes de bobines 14.When the electric machine 1 is in operation, the stator windings 18 heat up under the effect of the passage of electric current. In particular, 30% to 40% of the energy losses of the coils due to the Joule effect are concentrated at the level of the coil heads 14.

Cette chaleur se propage alors jusqu’aux organes d’électronique de puissance.This heat then propagates to the power electronics.

Afin d’éviter la transmission de la chaleur produite par effet joule par le stator 13 vers les organes d’électronique de puissance, on refroidit les têtes de bobine 14 où se concentre la chaleur ainsi que les barres bus 16 qui assurent la connexion électrique avec les organes d’électronique de puissance.In order to avoid the transmission of the heat produced by the Joule effect from the stator 13 to the power electronics, the coil heads 14 where the heat is concentrated are cooled as well as the bus bars 16 which provide the electrical connection with power electronics.

Les barres bus 16 sont fixées sur une bordure de la paroi latérale 11 d du carter, par exemple vissées à la paroi latérale 11d. Ainsi, les barres bus 16 sont installées à une extrémité longitudinale du carter et par conséquent en regard d’une extrémité longitudinale du stator 13.The bus bars 16 are fixed to an edge of the side wall 11d of the casing, for example screwed to the side wall 11d. Thus, the bus bars 16 are installed at a longitudinal end of the casing and consequently opposite a longitudinal end of the stator 13.

Par exemple, lorsqu’un câble de phase 17 est vissé sur la barre bus 16 correspondante, la vis de fixation s’insère dans la bordure de la paroi latérale 11d.For example, when a phase cable 17 is screwed onto the corresponding bus bar 16, the fixing screw is inserted into the edge of the side wall 11d.

Le refroidissement de la machine électrique 1 est assuré par un dispositif de refroidissement comprenant un circuit de circulation du fluide de refroidissement 20, un bac de récupération du fluide de refroidissement 23, une pompe, non représentée, et des moyens de projection 21 du fluide de refroidissement.The cooling of the electric machine 1 is ensured by a cooling device comprising a circuit for circulating the coolant 20, a tank for recovering the coolant 23, a pump, not shown, and means 21 for projecting the coolant. cooling.

Le circuit de circulation du fluide de refroidissement 20 s’étend au moins partiellement dans la paroi supérieure 11 a et la paroi latérale 11 c du carter 11.The cooling fluid circulation circuit 20 extends at least partially in the upper wall 11 a and the side wall 11 c of the casing 11.

Dans ce mode de réalisation, le fluide de refroidissement est de l’huile.In this embodiment, the coolant is oil.

Cependant, le fluide de refroidissement peut aussi être tout fluide adapté 5 pour refroidir les bobinages d’une machine électrique, en particulier tout fluide de refroidissement diélectrique.However, the coolant can also be any suitable fluid 5 for cooling the windings of an electric machine, in particular any dielectric coolant.

Le circuit de circulation 20 permet d’alimenter les moyens de projection 21 du fluide de refroidissement.The circulation circuit 20 supplies the projection means 21 with the cooling fluid.

Ici, les moyens de projection 21 du fluide de refroidissement comprennent îo une buse 21 pour projeter le fluide de refroidissement.Here, the means 21 for projecting the coolant comprise a nozzle 21 for projecting the coolant.

La buse 21 est installée dans la paroi supérieure du carter 11a de sorte qu’elle est alimentée par le circuit de circulation 20 et qu’elle projette le fluide de refroidissement à l’intérieur du carter 11.The nozzle 21 is installed in the upper wall of the casing 11a so that it is supplied by the circulation circuit 20 and that it projects the coolant inside the casing 11.

La buse 21 vaporise le fluide de refroidissement sous forme de fines 15 gouttelettes réparties dans un cône de vaporisation 22.The nozzle 21 vaporizes the cooling fluid in the form of fine droplets distributed in a spray cone 22.

La buse 21 est installée dans la paroi supérieure du carter 11a, au voisinage des barres bus 16. Ainsi, la buse 21 est installée dans la paroi supérieure du carter 11a, au voisinage d’une extrémité longitudinale du stator 13.The nozzle 21 is installed in the upper wall of the casing 11a, in the vicinity of the bus bars 16. Thus, the nozzle 21 is installed in the upper wall of the casing 11a, in the vicinity of a longitudinal end of the stator 13.

Un orifice percé dans la paroi supérieure du carter 11a permet d’y installer le boîtier du connecteur 15 et de connecter au répartiteur 15 les organes d’électronique de puissance.A hole drilled in the upper wall of the casing 11a makes it possible to install the connector housing 15 there and to connect the power electronics members to the distributor 15.

La buse 21 est orientée de sorte que le cône de vaporisation 22 vise au moins une tête de bobine 14 des bobinages statoriques 18 à l’extrémité longitudinale au voisinage de laquelle est installée la buse 21, et aussi les barres bus 16 installées au voisinage de cette même extrémité longitudinale.The nozzle 21 is oriented so that the spray cone 22 is aimed at at least one coil head 14 of the stator windings 18 at the longitudinal end in the vicinity of which the nozzle 21 is installed, and also the bus bars 16 installed in the vicinity of this same longitudinal end.

Autrement dit, la buse 21 est orientée de biais, entre un axe vertical descendant et un axe horizontal, de sorte à pulvériser le fluide de refroidissement sur les têtes de bobines statoriques 18 et sur les barres bus 16 simultanément.In other words, the nozzle 21 is oriented at an angle, between a descending vertical axis and a horizontal axis, so as to spray the coolant on the stator coil heads 18 and on the bus bars 16 simultaneously.

La pulvérisation du fluide de refroidissement, ici de l’huile, permet d’avoir une surface de contact plus grande entre le fluide et les composants électriques, et donc une plus grande surface d’échange thermique, améliorant ainsi le refroidissement des connexions électrique.Spraying the coolant, in this case oil, allows a larger contact surface between the fluid and the electrical components, and therefore a larger heat exchange area, thus improving the cooling of the electrical connections.

Le fluide de refroidissement s’écoule ensuite sur le chignon statorique, et sur la paroi latérale sur laquelle sont installées les barres bus 16, vers le bas du carter 11 et est récupéré dans le bac 23. Ainsi, l’huile peut être récupérée puis réinjectée dans le circuit de circulation du fluide de refroidissement.The cooling fluid then flows on the stator bun, and on the side wall on which the bus bars 16 are installed, towards the bottom of the casing 11 and is recovered in the tank 23. Thus, the oil can be recovered then reinjected into the coolant circulation circuit.

Dans un mode de réalisation alternatif et non représenté, on peut installer plusieurs buses 21, par exemple de deux à quatre, dans la paroi supérieure du carter 11a, de sorte que chacune de ces buses 21 pulvérise le liquide de îo refroidissement à la fois sur les têtes de bobines 14 et sur les barres bus 16.In an alternative embodiment and not shown, it is possible to install several nozzles 21, for example two to four, in the upper wall of the casing 11a, so that each of these nozzles 21 sprays the coolant liquid on both the coil heads 14 and on the bus bars 16.

Toutes les buses 21 sont ainsi orientées de biais vers les têtes de bobines et les barres bus 16. En augmentant le nombre de buses 21 on augmente la quantité de fluide de refroidissement pouvant être vaporisée et on améliore ainsi le refroidissement de la machine électrique.All the nozzles 21 are thus oriented at an angle towards the coil heads and the bus bars 16. By increasing the number of nozzles 21, the quantity of cooling fluid which can be vaporized is increased and the cooling of the electric machine is thus improved.

Dans un mode de réalisation alternatif, on peut employer de l’air comme fluide de refroidissement.In an alternative embodiment, air can be used as the coolant.

Claims (9)

REVENDICATIONS 1. Machine électrique (1) comprenant un stator (13) installé dans un carter (11), le stator (13) présentant une pluralité de bobinages statoriques (18) formant à chaque extrémité longitudinale du stator (13) une pluralité de têtes de bobines (14), lesdits bobinages statoriques (18) étant électriquement reliés à des organes d’électronique de puissance par des moyens de connexion électrique (16) ; ladite machine comprenant en outre, des moyens de projection (21) d’un fluide de refroidissement installés en regard d’au moins une des extrémités longitudinales du stator (13) de sorte à projeter ledit fluide de refroidissement sur les têtes de bobines (14) de ladite au moins une extrémité longitudinale du stator (13), caractérisée en ce que lesdits moyens de projection (21) sont en outre orientés pour projeter simultanément ledit fluide de refroidissement sur lesdits moyens de connexion électrique (16).1. Electric machine (1) comprising a stator (13) installed in a casing (11), the stator (13) having a plurality of stator windings (18) forming at each longitudinal end of the stator (13) a plurality of heads coils (14), said stator windings (18) being electrically connected to power electronic components by electrical connection means (16); said machine further comprising projection means (21) of a cooling fluid installed opposite at least one of the longitudinal ends of the stator (13) so as to spray said cooling fluid onto the coil heads (14 ) of said at least one longitudinal end of the stator (13), characterized in that said projection means (21) are further oriented to simultaneously project said cooling fluid onto said electrical connection means (16). 2. Machine électrique (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens de connexion électrique (16) comprennent pour chaque bobinage statorique (18) une barre bus (16) reliant une extrémité libre dudit bobinage statorique (18) auxdits organes d’électronique de puissance.2. Electric machine (1) according to claim 1, characterized in that the electrical connection means (16) comprise for each stator winding (18) a bus bar (16) connecting a free end of said stator winding (18) to said members power electronics. 3. Machine électrique (1) selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que les moyens de projection (21) du fluide de refroidissement sont fixés sur une paroi supérieure du carter (11).3. Electric machine (1) according to claim 1 or 2, characterized in that the projection means (21) of the cooling fluid are fixed on an upper wall of the casing (11). 4. Machine électrique (1) selon la revendication 3, caractérisée en ce que lesdits moyens de connexion électrique sont installés au voisinage desdits moyens de projection (21) du fluide de refroidissement.4. Electric machine (1) according to claim 3, characterized in that said electrical connection means are installed in the vicinity of said projection means (21) of the cooling fluid. 5. Machine électrique (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que lesdits moyens de refroidissement comprennent une buse de projection (21).5. Electric machine (1) according to any one of claims 1 to 4, characterized in that said cooling means comprise a spray nozzle (21). 6. Machine électrique (1) selon la revendication 5, caractérisée en ce que ladite buse de projection (21) est adaptée pour vaporiser le fluide de refroidissement.6. Electric machine (1) according to claim 5, characterized in that said spray nozzle (21) is adapted to vaporize the cooling fluid. 7. Machine électrique (1) selon l’une quelconques des revendications 1 à 6,7. Electric machine (1) according to any one of claims 1 to 6, 5 caractérisée en ce que le fluide refroidissement est un liquide diélectrique.5 characterized in that the cooling fluid is a dielectric liquid. 8. Machine électrique (1) selon la revendication 7, caractérisée en ce que ledit liquide diélectrique est de l’huile.8. Electric machine (1) according to claim 7, characterized in that said dielectric liquid is oil. îoîo 9. Machine électrique (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce qu’elle est alimentée par un courant triphasé ; lesdits bobinages statoriques (18), enroulés de manière à définir les pôles statoriques, étant terminés par trois câbles de phases (17).9. Electric machine (1) according to any one of claims 1 to 8, characterized in that it is supplied by a three-phase current; said stator windings (18), wound so as to define the stator poles, being terminated by three phase cables (17). 1/11/1
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