FR3004600A1

FR3004600A1 - ELECTRICAL MACHINE WITH INTERNAL COOLING CIRCUIT

Info

Publication number: FR3004600A1
Application number: FR1353238A
Authority: FR
Inventors: Sid-Ali Randi; David Devambe; Thierry Laurent
Original assignee: Renault SA
Current assignee: Renault SA
Priority date: 2013-04-10
Filing date: 2013-04-10
Publication date: 2014-10-17
Anticipated expiration: 2033-04-10
Also published as: FR3004600B1

Abstract

L'invention se rapporte à une machine électrique (1,100) à flux axial comprenant un boitier (2,102) de protection enfermant un rotor (5,105) et au moins un stator (6,7,106,107), et un système de refroidissement fondé sur un circuit de fluide (101). La principale caractéristique d'une machine électrique selon l'invention, est que le système de refroidissement comprend au moins un organe d'émission (150,151) placé sur le circuit (101) de fluide et apte à projeter dudit fluide sur les zones chaudes de chaque stator (106,107) et du rotor (105).The invention relates to an axial flow electric machine (1,100) comprising a protective housing (2,102) enclosing a rotor (5,105) and at least one stator (6,7,106,107), and a cooling system based on a circuit of fluid (101). The main characteristic of an electric machine according to the invention is that the cooling system comprises at least one emission member (150, 151) placed on the fluid circuit (101) and capable of projecting said fluid onto the hot zones of the fluid. each stator (106,107) and the rotor (105).

Description

MACHI NE ELECTRI QUE DOTEE D'UN Cl RCUI T DE REFROI DI SSEMENT INTERNE L'invention se rapporte à une machine électrique dotée d'un circuit de refroidissement interne. Plus précisément, en se référant à la figure 1, représentant en coupe une machine électrique 1 discoïde symétrique par rapport à l'arbre de rotation 8 d'un rotor 5, cette machine électrique 1 de l'état de la technique comprend un boitier 2 de protection externe sous la forme d'une première culasse 3 accolée à une deuxième culasse 4 complémentaire, lesdites culasses 3,4 ainsi assemblées délimitant un espace interne dans lequel sont logés un rotor discoïde aimanté 5 et un double stator 6,7. Le rotor 5, qui porte des aimants permanents permettant de définir une pluralité de pôles, se retrouve en position centrale dans ledit boitier 2, tandis que les deux stators 6,7 sont positionnés de façon symétrique de par et d'autre dudit rotor 5. Chaque stator 6,7 est composé de plusieurs dents régulièrement espacées à sa périphérie. L'avantage du choix de la combinaison entre un nombre donné de dents du stator 6,7 et un nombre donné de pôles du rotor 5 est qu'il est possible de réaliser un bobinage dentaire dans la machine 1, qui est souvent recommandé pour des productions en grande série, comme dans le cas par exemple, de l'industrie automobile. Lorsque ces machines fonctionnent, elles sont amenées à chauffer rapidement en raison du déplacement des pièces du rotor qui le composent, et de la création de courants électriques à l'intérieur de ceux-ci. Afin de maintenir l'état de leur performance constant et d'éviter leur usure prématurée, il est donc impératif de les refroidir sans entraver leur fonctionnement. Les machines électriques associées à un dispositif de refroidissement existent et ont déjà fait l'objet de brevet. On peut, par exemple, citer la demande US2003/0015925, qui se rapporte à une machine électrique dotée d'un dispositif de refroidissement fondé sur la circulation d'un fluide, pouvant par exemple être de l'air, dans des passages à l'intérieur des stators. Plus précisément, le fluide de refroidissement passe à travers des canaux situés dans un espace entre des disques d'enroulement afin de refroidir efficacement lesdits disques. Le dispositif de refroidissement décrit dans cette demande présente l'inconvénient de ne pas être complet, dans la mesure où il n'est pas configuré pour refroidir spécifiquement le rotor. Une machine électrique selon l'invention dispose d'un système de refroidissement simple, homogène et peu encombrant, permettant de refroidir efficacement et de façon complète, toutes les zones de ladite machine susceptibles de chauffer intensément, notamment celles d'un stator et celles d'un rotor. L'invention a pour objet une machine électrique à flux axial comprenant un boitier de protection enfermant un rotor et au moins un stator, et un système de refroidissement fondé sur un circuit de fluide. La principale caractéristique d'une machine électrique selon l'invention, est que le fluide est liquide, le système de refroidissement comprenant au moins un organe d'émission placé sur le circuit de fluide et apte à projeter dudit fluide sur les zones chaudes de chaque stator et du rotor. De cette manière, le refroidissement de la machine est assuré par une projection maitrisée, en termes de direction et de débit, d'un fluide de refroidissement sur les zones particulièrement chaudes de la machine électrique, généralement constituées par les têtes de bobine du stator et le rotor aimanté.The invention relates to an electric machine having an internal cooling circuit. More specifically, with reference to FIG. 1, showing in section a discoidal electric machine 1 symmetrical with respect to the rotation shaft 8 of a rotor 5, this electric machine 1 of the state of the art comprises a box 2 external protection in the form of a first yoke 3 contiguous to a second complementary yoke 4, said yokes 3,4 thus assembled delimiting an internal space in which are housed a magnetized disc rotor 5 and a double stator 6.7. The rotor 5, which carries permanent magnets for defining a plurality of poles, is located centrally in said housing 2, while the two stators 6.7 are symmetrically positioned on either side of said rotor 5. Each stator 6.7 is composed of several regularly spaced teeth at its periphery. The advantage of choosing the combination between a given number of teeth of the stator 6,7 and a given number of rotor poles 5 is that it is possible to carry out a dental winding in the machine 1, which is often recommended for mass production, as in the case, for example, of the automobile industry. When these machines work, they are brought to heat quickly due to the displacement of the parts of the rotor that compose it, and the creation of electric currents inside them. In order to maintain the state of their constant performance and to avoid their premature wear, it is therefore imperative to cool them without hindering their operation. Electrical machines associated with a cooling device exist and have already been patented. For example, US2003 / 0015925 relates to an electric machine with a cooling device based on the circulation of a fluid, which may for example be air, in passages through the passageway. inside the stators. Specifically, the coolant passes through channels in a space between winding disks to effectively cool said disks. The cooling device described in this application has the disadvantage of not being complete, insofar as it is not configured to specifically cool the rotor. An electric machine according to the invention has a simple cooling system, homogeneous and compact, for effectively and thoroughly cooling all areas of said machine that can heat intensely, including those of a stator and those of a rotor. The invention relates to an axial flow electrical machine comprising a protective housing enclosing a rotor and at least one stator, and a cooling system based on a fluid circuit. The main characteristic of an electric machine according to the invention is that the fluid is liquid, the cooling system comprising at least one emission member placed on the fluid circuit and capable of projecting said fluid on the hot zones of each stator and rotor. In this way, the cooling of the machine is ensured by a controlled projection, in terms of direction and flow, of a cooling fluid on the particularly hot areas of the electric machine, generally constituted by the coil heads of the stator and the magnetized rotor.

Préférentiellement, cette projection est réalisée au moyen d'un jet directif dont la pression est calibrée. Selon d'autres variantes de réalisation d'une machine électrique selon l'invention, les projections de fluide peuvent être effectuées sous la forme de fines gouttelettes ou sous la forme d'un spray. Le fluide liquide peut par exemple être constitué par de l'eau ou de l'huile. Selon un premier mode de réalisation préféré d'une machine électrique selon l'invention, l'organe d'émission est unique et comprend une pluralité de buses orientées vers les parties chaudes de la machine. Selon un autre mode de réalisation préféré d'une machine électrique selon l'invention, ladite machine comporte plusieurs organes d'émission séparés, chacun étant orienté précisément vers une zone de la machine à refroidir. Chaque organe d'émission utilise une fraction du fluide circulant dans le circuit de refroidissement. Les projections de fluide sur les parties chaudes de la machine peuvent être, soit commandées à des périodes prédéterminées, soit être permanentes lorsque la machine fonctionne. Avantageusement, la machine comprend deux stators placés en position symétrique par rapport au rotor, le boitier étant divisé en deux culasses complémentaires l'une de l'autre, chaque stator étant au contact d'une culasse et le circuit de fluide de refroidissement passant dans chacune desdites culasses. Les machines électriques à flux axial à double stator sont actuellement développées pour diverses applications, dans le cadre notamment des énergies hydroliennes et éoliennes, et du secteur de l'industrie automobile relatif à la traction électrique et hybride. Ces machines présentent plusieurs avantages : couples massique et volumique, capacité de surcharge thermique du stator à cause d'une grande surface disponible pour le refroidissement de celui-ci.Preferably, this projection is performed by means of a directional jet whose pressure is calibrated. According to other embodiments of an electric machine according to the invention, the fluid projections may be carried out in the form of fine droplets or in the form of a spray. The liquid fluid may for example be constituted by water or oil. According to a first preferred embodiment of an electric machine according to the invention, the transmission member is unique and comprises a plurality of nozzles oriented towards the hot parts of the machine. According to another preferred embodiment of an electric machine according to the invention, said machine comprises several separate transmission members, each being oriented precisely towards a zone of the machine to be cooled. Each emission member uses a fraction of the fluid flowing in the cooling circuit. The fluid projections on the hot parts of the machine can be either controlled at predetermined periods or be permanent when the machine is running. Advantageously, the machine comprises two stators placed in a symmetrical position relative to the rotor, the housing being divided into two yokes complementary to one another, each stator being in contact with a cylinder head and the cooling fluid circuit passing through each of said cylinder heads. Double-stator axial flow electric machines are currently being developed for various applications, particularly in wind turbines and wind energy, and in the automotive sector for electric and hybrid traction. These machines have several advantages: mass and volume torques, capacity of thermal overload of the stator because of a large surface available for the cooling of this one.

De façon préférentielle, chaque culasse présente une paroi plane creusée par une conduite dans laquelle circule le fluide de refroidissement, et est dotée de plusieurs organes d'émission implantés dans ladite conduite pour projeter du fluide sur un stator et sur le rotor. La conduite peut par exemple être représentée par un sillon creusé dans la paroi plane d'une culasse, ou être matérialisée par un canal située à l'intérieur de ladite paroi. Chaque organe d'émission va ainsi projeter une fraction du fluide circulant dans la conduite de la paroi plane de chaque culasse vers les zones chaudes de chaque stator et du rotor. Préférentiellement, la conduite de fluide d'une culasse comprend au moins une galerie circulaire et deux galeries radiales en communication avec chaque galerie circulaire et débouchant vers l'extérieur de ladite culasse, une galerie radiale servant à alimenter en fluide chaque galerie circulaire et l'autre galerie radiale servant à évacuer ledit fluide de chacune desdites galeries circulaires. Le circuit de fluide comprend ainsi deux boucles, chacune étant implantée dans une culasse. Les organes d'émission vont ainsi être implantés sur chaque galerie circulaire, permettant de réaliser plusieurs projections de fluide réparties de façon homogène au sein de la culasse. De plus, la circulation de fluide dans chaque galerie circulaire de la culasse va permettre de refroidir le stator par conduction thermique, car ledit stator est au contact de ladite culasse.Preferably, each cylinder head has a flat wall hollowed by a pipe in which the cooling fluid circulates, and is provided with a plurality of emission members located in said pipe for throwing fluid on a stator and on the rotor. The pipe may for example be represented by a groove dug in the flat wall of a cylinder head, or be embodied by a channel located inside said wall. Each emission member will thus project a fraction of the fluid flowing in the pipe of the flat wall of each cylinder head to the hot zones of each stator and the rotor. Preferably, the fluid line of a cylinder head comprises at least one circular gallery and two radial galleries in communication with each circular gallery and opening outwardly of said cylinder head, a radial gallery serving to supply fluid to each circular gallery and the another radial gallery for discharging said fluid from each of said circular galleries. The fluid circuit thus comprises two loops, each being implanted in a cylinder head. The emission members will thus be implanted on each circular gallery, making it possible to produce several fluid projections homogeneously distributed within the cylinder head. In addition, the circulation of fluid in each circular gallery of the cylinder head will allow to cool the stator by thermal conduction, since said stator is in contact with said cylinder head.

De façon avantageuse, chaque organe d'émission est constitué par un gicleur. Préférentiellement, un tel gicleur existe déjà et est conventionnellement utilisé pour le refroidissement des jupes de piston d'un moteur thermique. Avantageusement, chaque gicleur est implanté dans la paroi plane de la culasse de manière à projeter du fluide dans une direction perpendiculaire au plan de ladite paroi et vers l'intérieur de ladite culasse. L'intérieur de la culasse est constitué par un espace dans lequel vient se loger un stator. De façon préférentielle, chaque culasse est dotée de gicleurs courts pour envoyer du fluide sur un stator, et de gicleurs longs pour envoyer du fluide sur le rotor. Le rotor étant généralement positionné au centre de la machine, il se retrouve plus éloigné de la paroi de la culasse que ne l'est un stator. Ainsi, de façon avantageuse, les gicleurs longs devront traverser un stator pour pouvoir atteindre ledit rotor. Préférentiellement, la conduite de chaque culasse est dotée d'une pluralité de trous destinés à recevoir chacun un gicleur. De façon avantageuse, chaque gicleur est fixé à la paroi plane d'une culasse par vissage ou par frettage. Il est important de souligner que chaque gicleur soit être arrimé à la paroi d'une culasse de façon solide et inamovible, de façon à ne pas créer de fuites de fluide au niveau de la surface de contact entre le gicleur et la paroi de la culasse. Avantageusement, le circuit de fluide est un circuit d'huile fermé comprenant une pompe à huile, l'huile circulant dans les deux culasses du boitier et baignant partiellement le rotor. L'huile qui est projetée par les organes d'émission sur chaque stator et sur le rotor, demeure ainsi confinée dans la machine électrique. Une fois que l'huile a été projetée pour opérer un refroidissement sur les parties chaudes de la machine, elle peut ensuite couler par inertie le long d'un stator et du rotor, et être récupérée dans un bac faisant partie intégrante du circuit d'huile fermé.Advantageously, each transmission member is constituted by a nozzle. Preferably, such a nozzle already exists and is conventionally used for cooling the piston skirts of a heat engine. Advantageously, each nozzle is implanted in the flat wall of the cylinder head so as to project fluid in a direction perpendicular to the plane of said wall and towards the inside of said cylinder head. The interior of the breech is constituted by a space in which a stator is housed. Preferably, each yoke is provided with short nozzles for delivering fluid to a stator, and long nozzles for delivering fluid to the rotor. Since the rotor is generally positioned in the center of the machine, it is further away from the cylinder head wall than a stator. Thus, advantageously, the long nozzles must pass through a stator to reach said rotor. Preferably, the pipe of each cylinder head is provided with a plurality of holes intended to each receive a nozzle. Advantageously, each nozzle is fixed to the flat wall of a cylinder head by screwing or shrinking. It is important to emphasize that each nozzle must be secured to the wall of a cylinder head in a solid and immovable manner, so as not to create fluid leaks at the contact surface between the nozzle and the wall of the cylinder head. . Advantageously, the fluid circuit is a closed oil circuit comprising an oil pump, the oil flowing in the two cylinder heads of the housing and partially immersing the rotor. The oil which is projected by the emission members on each stator and on the rotor, thus remains confined in the electric machine. Once the oil has been projected to cool down on the hot parts of the machine, it can then flow by inertia along a stator and the rotor, and be recovered in a tank forming an integral part of the circuit. closed oil.

Les machines électriques selon l'invention, présentent l'avantage de posséder un circuit de refroidissement intégré, évitant ainsi l'installation d'un équipement extérieur, encombrant et coûteux, pour réaliser cette opération de refroidissement. Elles ont de plus l'avantage de pouvoir être refroidies de façon homogène et complète grâce à une orientation adaptée des organes d'émission pouvant projeter un fluide de refroidissement sur toutes les zones chaudes desdites machines. Elles présentent enfin l'avantage d'être d'un coût maitrisé car elles mettent en oeuvre des gicleurs déjà existants pour assurer d'autres fonctions et qui n'ont donc pas besoin d'être crées spécifiquement pour cette fonction de refroidissement, et car le fluide de refroidissement utilisé est également usuel et peu onéreux. On donne ci-après une description détaillée d'un mode de réalisation préféré d'une machine électrique selon l'invention, en se référant aux figures 1 à 6B. La figure 1 est une vue schématique en coupe d'une machine électrique selon l'état de la technique, sans système de refroidissem ent, La figure 2 est une vue schématique en coupe d'une machine électrique selon l'invention, La figure 3A est une vue en perspective de la partie externe d'une culasse d'un boitier d'une machine électrique selon l'invention, La figure 3B est une vue en perspective de la partie interne de la culasse de la figure 3A, La figure 4A est une vue en perspective d'un gicleur long et destiné à être implanté dans une machine électrique selon l'invention, La figure 4B est une vue en perspective d'un gicleur court et destiné à être implanté dans une machine électrique selon l'invention, La figure 5 est une vue agrandie en perspective partielle de la partie externe d'une culasse dans laquelle est logé un stator, La figure 6 est une vue agrandie en perspective partielle de la partie interne de la culasse de la figure 3B dans laquelle sont montés des gicleurs, La figure 7 est une vue agrandie en perspective partielle de la partie interne de la culasse de la figure 3B dans laquelle est logé un stator. La figure 1 a déjà été décrite. En se référant à la figure 2, la principale différence technique entre une machine électrique 1 selon l'état de la technique et une machine électrique 100 selon l'invention, est que la machine électrique 100 selon l'invention comprend un système de refroidissement fondé sur un circuit d'huile 101 de refroidissement, dans lequel sont implantés des gicleurs 150,151 destinés à projeter de l'huile sur chaque stator 106,107 et sur le rotor 105 afin de les refroidir. Ce circuit comprend une pompe à huile 110 placée à l'extérieur de la machine électrique 100, deux tubulures de liaison 111,112 entre ladite pompe 110 et les deux culasses 103,104 du boitier 102, une boucle d'alimentation 113 en huile placée dans chacune desdites culasses 103,104 et les gicleurs 150,151 fixés sur chacune desdites boucles 113. En se référant aux figures 3A et 3B, une culasse 103,104 se présente sous la forme d'une paroi circulaire 114 de faible épaisseur et dotée d'une ouverture centrale circulaire 115, ladite paroi circulaire 114 étant prolongée au niveau de sa périphérie par un bord annulaire 116 définissant un cylindre creux, dont l'axe de révolution est perpendiculaire au plan de ladite paroi 114. L'espace délimité par la paroi circulaire 114 et le bord annulaire 116 correspond à la partie interne de la culasse 103,104 qui est destinée à loger un stator 106,107.The electrical machines according to the invention have the advantage of having an integrated cooling circuit, thus avoiding the installation of external equipment, cumbersome and expensive, to perform this cooling operation. They also have the advantage of being able to be homogeneously and completely cooled by means of a suitable orientation of the emission members that can project a cooling fluid on all the hot zones of said machines. Finally, they have the advantage of being cost-effective because they use already existing jets to perform other functions and therefore do not need to be created specifically for this cooling function, and because the cooling fluid used is also common and inexpensive. The following is a detailed description of a preferred embodiment of an electric machine according to the invention, with reference to FIGS. 1 to 6B. FIG. 1 is a diagrammatic sectional view of an electric machine according to the state of the art, without a cooling system; FIG. 2 is a diagrammatic sectional view of an electric machine according to the invention, FIG. 3A is a perspective view of the outer portion of a cylinder head of a box of an electric machine according to the invention, Figure 3B is a perspective view of the inner portion of the cylinder head of Figure 3A, Figure 4A is a perspective view of a long nozzle and intended to be implanted in an electric machine according to the invention, Figure 4B is a perspective view of a short nozzle and intended to be implanted in an electric machine according to the invention FIG. 5 is an enlarged partial perspective view of the outer portion of a yoke in which a stator is housed; FIG. 6 is an enlarged partial perspective view of the inner portion of the yoke of FIG. 3B in which FIG. mounted gic FIG. 7 is an enlarged partial perspective view of the inner portion of the yoke of FIG. 3B in which a stator is housed. Figure 1 has already been described. With reference to FIG. 2, the main technical difference between an electric machine 1 according to the state of the art and an electric machine 100 according to the invention is that the electrical machine 100 according to the invention comprises a cooling system based on on a cooling oil circuit 101, in which are implanted nozzles 150,151 for spraying oil on each stator 106,107 and on the rotor 105 to cool them. This circuit comprises an oil pump 110 placed outside the electrical machine 100, two connecting pipes 111,112 between said pump 110 and the two heads 103,104 of the housing 102, an oil feed loop 113 placed in each of said cylinder heads 103,104 and the nozzles 150,151 fixed on each of said loops 113. With reference to FIGS. 3A and 3B, a cylinder head 103, 104 is in the form of a circular wall 114 of small thickness and provided with a circular central opening 115, said wall circular 114 being extended at its periphery by an annular edge 116 defining a hollow cylinder, whose axis of revolution is perpendicular to the plane of said wall 114. The space defined by the circular wall 114 and the annular edge 116 corresponds to the inner part of the cylinder head 103, 104 which is intended to house a stator 106, 107.

En se référant à la figure 3A, la paroi circulaire 114 présente une boucle d'alimentation 113 en huile constituée de trois galeries 117,118,119 annulaires concentriques et deux galeries radiales 120,121, chacune desdites galeries radiales 120,121 étant en communication avec chacune desdites galeries concentriques 117,118,119 et débouchant sur le bord annulaire 116 de la culasse 103,104. Ces cinq galeries sont assimilables à des canaux situés à l'intérieur de la paroi circulaire 114. Une galerie 120 radiale sert à acheminer de l'huile vers les trois galeries concentriques 117,118,119 et l'autre galerie radiale 121 sert à évacuer l'huile qui a préalablement circulé dans les trois galeries concentriques 117,118,119 vers l'extérieur de la culasse 103,104. Préférentiellement les trois galeries annulaires concentriques 117,118,119 ne s'étendent pas sur 360°, mais plutôt sur une plage angulaire comprise entre 270° et 360°, les deux extrémités de chacune desdites galeries 117,118,119 débouchant dans une galerie radiale 120,121.Referring to FIG. 3A, the circular wall 114 has an oil feed loop 113 made up of three concentric annular tunnels 117, 118, 119 and two radial tunnels 120, 121, each of said radial tunnels 120, 121 being in communication with each of said concentric tunnels 117, 118, 119 and opening on the annular edge 116 of the cylinder head 103,104. These five galleries are similar to channels located inside the circular wall 114. A radial gallery 120 serves to convey oil to the three concentric galleries 117,118,119 and the other radial gallery 121 serves to evacuate the oil which has previously circulated in the three concentric galleries 117,118,119 to the outside of the cylinder head 103,104. Preferably the three concentric annular galleries 117,118,119 do not extend over 360 °, but rather over an angular range between 270 ° and 360 °, the two ends of each of said galleries 117,118,119 opening into a radial gallery 120,121.

En se référant à la figure à la figure 3B, des trous de perçage 122 sont réalisés dans les cinq galeries 117,118,119,120,121 de la paroi circulaire 114 de chaque culasse 103,104 pour implanter les gicleurs 150,151. Comme le montrent les figures 3B et 4, ces trous 122 sont réalisés dans l'épaisseur restante de ladite paroi 114, séparant chacune desdites galeries 117,118,119,120,121 et l'espace interne de chaque culasse 103,104 destiné à loger un stator 106,107. En se référant à la figure 3B, ces trous 122 sont équitablement répartis le long des galeries 117,118,119,120,121. En se référant à la figure 6, deux types de gicleurs 150,151 sont implantés dans les trous 122 de la paroi circulaire 114: des gicleurs 150 longs destinés à projeter de l'huile sur le rotor 105 et des gicleurs courts 151 destinés à projeter de l'huile sur un stator 106,107. En se référant à la figure 4A, un gicleur long 150 se compose d'un corps cylindrique 123 doté d'une ouverture 124 sur sa paroi latérale, d'une collerette élargie 140 et d'une buse cylindrique allongée 125, la collerette 140 séparant ledit corps 123 et ladite buse 125. Un tel gicleur 150 présente un axe longitudinal de révolution traversant le corps 123, la collerette 140 et la buse 125. La collerette 140 va servir d'organe d'appui contre la paroi 114 d'une culasse 103,104, pour permettre au gicleur 150 d'être fixé avec précision et stabilité contre ladite paroi 114. Une fraction de l'huile d'une galerie 117,118,119,120,121 va pénétrer dans le gicleur 150 par l'ouverture 124 de son corps 123, puis va être projeté hors de la buse 125, sous la forme d'un jet directif. En se référant à la figure 4B, un gicleur court 151 comporte un corps cylindrique 126 doté d'une ouverture 127 sur sa paroi latérale, et une buse 128 sensiblement cylindrique et raccourcie, prolongeant ledit corps 126. Un tel gicleur 151 présente un axe longitudinal de révolution traversant le corps 126 et la buse 128. La buse 128 est configurée comme une collerette pour servir également d'organe d'appui au gicleur 151 contre la paroi 114 d'une culasse 103,104. En se référant à la figure 6, chaque gicleur 150,151 est implanté dans une galerie 117,118,119,120,121 de sorte que son axe longitudinal de révolution s'étende perpendiculairement à la surface annulaire 114 de chaque culasse 103,104. Plus précisément, le corps 123,126 de chaque gicleur 150,151 se retrouve dans une galerie 117,118,119,120,121 à l'intérieur de la paroi 114, et chaque buse 125,128 est orientée vers l'intérieur de chaque culasse 103,104 de manière à pouvoir projeter de l'huile vers un stator 106,107 et le rotor 105. En se référant aux figures 5 et 7, un stator 106,107 présente un support annulaire 129 duquel émergent plusieurs dents 130 équitablement réparties autour dudit support 129. Chacune des dents 130 s'étend parallèlement à la surface du support annulaire 129 et est reliée audit support 129 au moyen d'un pied 131 rétréci. Un bobinage 132 est réalisé autour dudit pied 131, entre le support 129 et chaque dent 130, ledit bobinage 132 débordant autour de chacune desdites dents 130. Les gicleurs courts 151 sont implantés dans la paroi annulaire 114 de la culasse 103,104 de manière à ce que l'extrémité de leur buse 128 arase la surface interne de ladite paroi 114, et débouche sur une zone précise d'un bobinage 132 du stator 106,107. Il est supposé que chaque stator 106,107 est toujours fixé dans la même position au sein de la électrique 100. En se référant à la figure 7, chaque stator 106,107 est percé de plusieurs trous traversants 133 régulièrement espacés autour de son support 129. Plus exactement, chacun desdits trous 133 traverse le support 129, un pied rétréci 131 et la dent 130 portée par ledit pied 131. Ces trous 133 passent par le centre de chaque dent 130, et sont dimensionnés pour être traversées par les buses allongées 125 des gicleurs longs 150. De cette manière, les gicleurs longs 150 traversent un stator 106,107 pour pouvoir projeter de l'huile directement sur le rotor 105 placé en position centrale dans la machine électrique 100. L'huile, qui est projetée sur les bobinages 132 des stators 106,107 et sur le rotor 105 au moyen des différents gicleurs 150,151 implantés dans les parois circulaires planes 114 des culasses 103,104, est ensuite récupérée dans un bac 134 interne à la machine électrique 100 et dans lequel baigne au moins partiellement ledit rotor 105.Referring to the figure in Figure 3B, drilling holes 122 are formed in the five galleries 117,118,119,120,121 of the circular wall 114 of each yoke 103,104 for implanting the nozzles 150,151. As shown in Figures 3B and 4, these holes 122 are formed in the remaining thickness of said wall 114, separating each of said galleries 117,118,119,120,121 and the internal space of each yoke 103,104 for housing a stator 106,107. Referring to FIG. 3B, these holes 122 are equitably distributed along the galleries 117, 118, 119, 120, 121. Referring to Figure 6, two types of nozzles 150,151 are implanted in the holes 122 of the circular wall 114: long nozzles 150 for spraying oil on the rotor 105 and short nozzles 151 for projecting oil. oil on a stator 106,107. Referring to FIG. 4A, a long nozzle 150 is composed of a cylindrical body 123 having an opening 124 on its side wall, an enlarged collar 140 and an elongated cylindrical nozzle 125, the collar 140 separating said body 123 and said nozzle 125. Such a nozzle 150 has a longitudinal axis of revolution passing through the body 123, the flange 140 and the nozzle 125. The flange 140 will serve as a support member against the wall 114 of a cylinder head 103,104, to allow the nozzle 150 to be fixed with precision and stability against said wall 114. A fraction of the oil of a gallery 117,118,119,120,121 will enter the nozzle 150 through the opening 124 of its body 123, then will be projected out of the nozzle 125, in the form of a directional jet. Referring to FIG. 4B, a short nozzle 151 comprises a cylindrical body 126 having an opening 127 on its side wall, and a substantially cylindrical and shortened nozzle 128, extending said body 126. Such a nozzle 151 has a longitudinal axis of revolution passing through the body 126 and the nozzle 128. The nozzle 128 is configured as a flange to also serve as a support member to the nozzle 151 against the wall 114 of a cylinder head 103,104. Referring to Figure 6, each nozzle 150,151 is implanted in a gallery 117,118,119,120,121 so that its longitudinal axis of revolution extends perpendicular to the annular surface 114 of each yoke 103,104. More specifically, the body 123,126 of each nozzle 150,151 is found in a gallery 117,118,119,120,121 inside the wall 114, and each nozzle 125,128 is oriented towards the inside of each cylinder head 103,104 so as to be able to project oil towards a stator 106, 107 and rotor 105. Referring to FIGS. 5 and 7, a stator 106, 107 has an annular support 129 from which several teeth 130 emerge equitably distributed around said support 129. Each of the teeth 130 extends parallel to the surface of the annular support. 129 and is connected to said support 129 by means of a narrowed foot 131. A winding 132 is made around said root 131 between the support 129 and each tooth 130, said winding 132 projecting around each of said teeth 130. The short nozzles 151 are located in the annular wall 114 of the yoke 103, 104 so that the end of their nozzle 128 arase the inner surface of said wall 114, and opens on a specific area of a winding 132 of the stator 106,107. It is assumed that each stator 106, 107 is always fixed in the same position within the electrical 100. Referring to FIG. 7, each stator 106, 107 is pierced with several through holes 133 regularly spaced around its support 129. More exactly, each of said holes 133 passes through the support 129, a narrowed foot 131 and the tooth 130 carried by said foot 131. These holes 133 pass through the center of each tooth 130, and are sized to be traversed by the elongate nozzles 125 of the long nozzles 150 In this way, the long nozzles 150 pass through a stator 106, 107 so as to be able to project oil directly onto the rotor 105 placed centrally in the electric machine 100. The oil, which is projected onto the coils 132 of the stators 106, 107 and on the rotor 105 by means of the different nozzles 150,151 implanted in the flat circular walls 114 of the yokes 103,104, is then recovered in an internal tray 134 to the electric machine 100 and in which at least partially bathes said rotor 105.

Claims

REVENDICATIONS1. An axial flow electric machine (1,100) comprising a protective housing (2,102) enclosing a rotor (5,105) and at least one stator (6,7,106,107), and a cooling system based on a fluid circuit (101), characterized in that that the fluid is liquid, and in that the cooling system comprises at least one emission member (150, 151) placed on the fluid circuit (101) and capable of projecting said fluid onto the hot zones of each stator (106, 107 ) and the rotor (105).

2. Electrical machine according to claim 1, characterized in that it comprises two stators (106,107) placed in a symmetrical position relative to the rotor (105), and in that the housing (102) is divided into two yokes (103,104) complementary to each other, each stator (106,107) being in contact with a cylinder head (103,104) and the circuit (101) of cooling fluid passing through each of said cylinder heads (103,104).

3. Electrical machine according to claim 2, characterized in that each yoke (103,104) has a flat wall (114) hollowed by a pipe (113) in which the cooling fluid, and in that each yoke (103,104) is equipped with several transmission members (150,151) located in said conduit (113) for projecting fluid onto a stator (106,107) and the rotor (105).

4. Electrical machine according to claim 3, characterized in that the fluid line (113) of a cylinder head (13,104) comprises at least one circular gallery (117,118,119) and two radial galleries (120,121) in communication with each circular gallery ( 117,118,119) and opening towards the outside of said cylinder head (103,104), a radial gallery (120) serving to supply fluid to each circular gallery (117,118,119) and the other radial gallery (121) serving to evacuate said fluid from each of said galleries circulars (117,118,119).

5. Electrical machine according to any one of claims 3 or 4, characterized in that each transmitting member is constituted by a nozzle (150,151).

6. Electrical machine according to claim 5, characterized in that each nozzle (150,151) is implanted in the flat wall (114) of the yoke (103,104) so as to project fluid in a direction perpendicular to the plane of said wall (114). ) and inwardly of said cylinder head (103,104).

7. Electrical machine according to any one of claims 5 or 6, characterized in that each yoke (103,104) is provided with short nozzles (151) for sending fluid to a stator (106,107) and long nozzles (150) for sending fluid to the rotor (105).

8. Electrical machine according to any one of claims 5 to 7, characterized in that the pipe (113) of each yoke (103,104) is provided with a plurality of holes (122) for each receiving a nozzle (150,151). .

9. Electrical machine according to claim 8, characterized in that each nozzle (150,151) is fixed to the flat wall (114) of a yoke (103,104) by screwing or shrinking.

10.Electric machine according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the fluid circuit (101) is a closed oil circuit comprising an oil pump (110), and in that the oil circulates in the two yokes (103,104) of the housing (102) and partially bathes the rotor (105).