Domaine technique de l’invention

La présente invention concerne une machine électrique polyphasée.

La présente invention concerne également un véhicule comportant une telle machine polyphasée.

Etat de la technique

Les machines électriques polyphasées actuelles utilisent un stator interagissant en rotation avec un rotor. L’alimentation de ces machines électriques polyphasées se fait par exemple avec un module de pilotage qui commande la création de champs magnétiques déphasés dans le stator. Ces derniers interagissent avec des éléments magnétiques situés sur la partie à mettre en mouvement, c’est-à-dire le rotor, ce qui entraine par répulsion magnétique une mise en mouvement relative entre le rotor et le stator.

Ce principe de machine est connu mais cependant les machines existantes ne permettent pas de limiter efficacement les contraintes de compatibilité électromagnétiques et thermiques. Elles présentent en effet le plus souvent un arrangement tel que les connectiques sont sujettes à des pertubations électromagnétiques. L’évacuation de la chaleur est également problématique du fait de l’arrangement non optimal des éléments entre eux ce qui limite la compacité de ces machines électriques polyphasées. Un tel arrangement compact serait pourtant avantageux notamment pour limiter les coûts et pour permettre une utilisation dans des véhicules par exemple électriques. Il existe en outre des besoins pour que la machine électrique polyphasée puisse continuer à fonctionner malgré une panne partielle de ces composants.

Objet de l’invention

La présente invention a pour but de proposer une solution qui réponde à tout ou partie des problèmes précités et notamment :

-proposer une solution permettant l’obtention d’une machine électrique polyphasée compacte et permettant une évacuation de la chaleur satisfaisante ;

-proposer une solution permettant l’obtention d’une machine électrique polyphasée limitant les perturbations électromagnétiques ;

-proposer une solution permettant l’obtention d’une machine électrique polyphasée ayant une résilience satisfaisante aux pannes partielles de ces composants.

Ce but peut être atteint grâce une machine électrique polyphasée comprenant un premier ensemble de mise en mouvement et un deuxième ensemble de mise en mouvement mobile en rotation l’un par rapport à l’autre suivant un axe de rotation de la machine électrique polyphasée, machine électrique polyphasée dans laquelle :

- le premier ensemble de mise en mouvement comprend :

- une structure de support en matériau ferromagnétique formée d’une portion périphérique délimitant un logement central et depuis laquelle s’étendent une pluralité de saillies de support de bobine orientées transversalement audit axe de rotation en direction du logement central ;

- une pluralité de bobines, chaque bobine étant apte à générer un champ magnétique de bobine respectif lorsqu’un potentiel électrique d’entrée respectif alimente une première borne de ladite bobine et lorsqu’un potentiel électrique de sortie respectif, différent du potentiel électrique d’entrée respectif, alimente une deuxième borne de ladite bobine ; chaque bobine recouvrant tout ou partie d’au moins l’une desdites saillies de support de bobine;

- le deuxième ensemble de mise en mouvement est agencé au moins en partie dans ledit logement central et est libre par rapport au premier ensemble de mise en mouvement, le deuxième ensemble de mise en mouvement comprenant :

- une pluralité d’éléments magnétiques, chaque élément magnétique étant configuré pour délivrer un champ magnétique de deuxième ensemble de mise en mouvement respectif, apte à interagir avec le champ magnétique de bobine généré par l’une des bobines du premier ensemble de mise en mouvement, d’une manière imposant un mouvement de rotation relatif entre le premier ensemble de mise en mouvement et le deuxième ensemble de mise en mouvement autour dudit axe de rotation lorsque le potentiel électrique d’entrée respectif et le potentiel électrique de sortie respectif sont appliqués aux bobines du premier élément de mise en mouvement ; le premier et le deuxième ensembles de mise en mouvement définissant ensemble des première et deuxième faces latérales opposées de la machine électrique polyphasée, décalées l’une par rapport à l’autre suivant l’axe de rotation de la machine électrique polyphasée ; la machine électrique polyphasée comprenant en outre :

- au moins un générateur de phases comprenant une pluralité d’ensembles de commande, chaque ensemble de commande contenant un module d’entrée alimentant la première borne d’au moins l’une des bobines de la pluralité de bobines et un module de sortie alimentant la deuxième borne de ladite au moins une bobine de la pluralité de bobines ; le module d’entrée étant apte à générer le potentiel électrique d’entrée respectif appliqué à ladite au moins une bobine de la pluralité de bobines à partir d’au moins une source de courant et/ou de tension choisie parmi une première source de courant et/ou de tension continue et une deuxième source de courant et/ou de tension continue à laquelle la machine électrique polyphasée est raccordée ; le module de sortie étant apte à générer le potentiel électrique de sortie respectif appliqué à ladite au moins une bobine de la pluralité de bobines à partir de la première source de courant et/ou de tension et/ou de la deuxième source de courant et/ou de tension continue à laquelle la machine électrique polyphasée est raccordée ; le potentiel électrique d’entrée respectif et le potentiel électrique de sortie respectif étant configurés pour générer une phase respective dans ladite au moins une bobine de la pluralité de bobines ; les phases respectives étant différentes les unes des autres; les modules d’entrée et de sortie étant agencés au niveau de la première face latérale et au niveau de la deuxième face latérale de la machine électrique polyphasée .

Dans une mise en œuvre de la machine électrique polyphasée, le premier élément de mise en mouvement comprend une pluralité d’éléments primaires de refroidissement, chaque élément primaire de refroidissement comportant une première portion ainsi qu’une deuxième portion et permettant un transfert d’un flux de chaleur de la première portion de l’élément primaire de refroidissement vers la deuxième portion de l’élément primaire de refroidissement ; la première portion des éléments primaires de refroidissement étant agencée à travers ou entre les saillies de support de bobine de sorte à être entourée au moins en partie par le matériau ferromagnétique de la structure de support ; la deuxième portion des éléments primaires de refroidissement étant agencée à l’extérieur de la structure de support .

Dans une mise en œuvre de la machine électrique polyphasée, la structure de support délimite une pluralité de saillies de refroidissement, formées dans le même matériau ferromagnétique que le reste de la structure de support, s’étendant transversalement depuis la portion périphérique de la structure de support ; au moins l’une des saillies de refroidissement étant agencée entre deux saillies de support de bobine adjacentes de sorte que ladite saillie de refroidissement soit traversée par la première portion d’au moins l’un des éléments primaires de refroidissement .

Dans une mise en œuvre de la machine électrique polyphasée, le deuxième élément de mise en mouvement comprend une pluralité d’éléments secondaires de refroidissement, chaque élément secondaire de refroidissement comportant une première portion ainsi qu’une deuxième portion et permettant un transfert d’un flux de chaleur de la première portion de l’élément secondaire de refroidissement vers la deuxième portion de l’élément secondaire de refroidissement ; la première portion des éléments secondaires de refroidissement étant agencée entre des éléments magnétiques adjacents de la pluralité d’éléments magnétiques ; la deuxième portion des éléments secondaires de refroidissement étant agencée à l’extérieur du deuxième ensemble de mise en mouvement .

Dans une mise en œuvre de la machine électrique polyphasée, au moins l’un des éléments primaires de refroidissement ou au moins l’un des éléments secondaires de refroidissement est isolé de manière galvanique par rapport au matériau ferromagnétique.

Dans une mise en œuvre de la machine électrique polyphasée, les éléments primaires de refroidissement ou les éléments secondaires de refroidissement sont des caloducs.

Dans une mise en œuvre de la machine électrique polyphasée, les éléments primaires de refroidissement ou les éléments secondaires de refroidissement sont formés au moins en partie dans un matériau choisi parmi du cuivre, de l’aluminium, un alliage d’aluminium ou un oxyde d’aluminium.

Dans une mise en œuvre de la machine électrique polyphasée, la deuxième portion des éléments primaires de refroidissement ou la deuxième portion des éléments secondaires de refroidissement s’étend selon un axe longitudinal et comprend un dissipateur thermique formé d’une ou plusieurs structures s’étendant radialement autour de cet axe longitudinal.

Dans une mise en œuvre de la machine électrique polyphasée, un mécanisme de maintien relie entre elles les deuxièmes portions d’au moins deux des éléments primaires de refroidissement ou les deuxièmes portions d’au moins deux des éléments secondaires de refroidissement.

Dans une mise en œuvre de la machine électrique polyphasée, les bobines sont isolées de manière galvanique par rapport aux saillies de support de bobine.

Dans une mise en œuvre de la machine électrique polyphasée, la somme du nombre de modules d’entrée et du nombre de modules de sortie est supérieur ou égal à 20.

Dans une mise en œuvre de la machine électrique polyphasée, la somme du nombre de modules d’entrée et du nombre de modules de sortie est un multiple pair d’un des nombres premiers 3, 5 ou 7.

Dans une mise en œuvre de la machine électrique polyphasée, les modules d’entrée sont agencés au niveau de la première face latérale et les modules de sortie sont agencés au niveau de la deuxième face latérale.

Dans une mise en œuvre de la machine électrique polyphasée, le module d’entrée et le module de sortie d’un même ensemble de commande sont agencés au niveau d’une même face latérale choisie parmi la première face latérale et la deuxième face latérale. Dans une mise en œuvre de la machine électrique polyphasée, les bobines sont connectées à un dispositif de connexion disposé au niveau d’au moins l’une parmi la première face latérale et la deuxième face latérale, le dispositif de connexion étant configuré pour mettre en connexion électrique une ou plusieurs bobines de la pluralité de bobines entre elles.

Dans une mise en œuvre de la machine électrique polyphasée, les saillies de support de bobine ont une extrémité orientée vers le logement central qui est divisée en une première saillie secondaire et une deuxième saillie secondaire ; au moins l’une des bobines de la pluralité de bobines recouvrant en partie la première saillie secondaire de l’une des saillies de support de bobine et la deuxième saillie secondaire de l’une des saillies de support de bobine adjacentes à ladite saillie de support de bobine .

Dans une mise en œuvre de la machine électrique polyphasée, la machine électrique polyphasée comprend un dispositif de commande configuré pour contrôler les modules d’entrée et les modules de sortie de sorte à pouvoir faire varier chacune des phases.

Dans une mise en œuvre de la machine électrique polyphasée, les premier et deuxième ensembles de mise en mouvement ont une forme globalement cylindrique d’axe coïncidant avec l’axe de rotation de la machine électrique polyphasée.

Dans une mise en œuvre de la machine électrique polyphasée, la structure de support est formée par un empilement de structures secondaires suivant l’axe de rotation de la machine électrique polyphasée, chaque structure secondaire présentant une épaisseur inférieure à une épaisseur totale du premier ensemble de mise en mouvement comptée suivant la direction de l’axe de rotation de la machine électrique polyphasée.

Dans une mise en œuvre de la machine électrique polyphasée, les éléments magnétiques sont des aimants permanents.

Dans une mise en œuvre de la machine électrique polyphasée, le premier ensemble de mise en mouvement forme un stator et le deuxième ensemble de mise en mouvement forme un rotor solidaire d’un arbre à entraîner.

Dans une mise en œuvre de la machine électrique polyphasée, les éléments magnétiques s’étendent radialement depuis l’arbre à entraîner.

Dans une mise en œuvre de la machine électrique polyphasée, les éléments magnétiques comprennent un premier matériau ayant des premières propriétés magnétiques et orienté vers l’arbre à entraîner et un deuxième matériau ayant des secondes propriétés magnétiques et orienté vers le stator, les deuxièmes propriétés magnétiques étant moins dégradées par une augmentation de température que les premières propriétés magnétiques.

Dans une mise en œuvre de la machine électrique polyphasée, le premier matériau est du NdFeB et le deuxième matériau est du SmCo. Dans une mise en œuvre de la machine électrique polyphasée, un dispositif de brassage, solidaire du deuxième élément de mise en mouvement, est configuré pour mettre en mouvement un fluide entourant l’arbre à entraîner lorsque le deuxième ensemble de mise en mouvement est mis en rotation.

L’invention porte également sur un véhicule comportant une telle machine électrique polyphasée.

Description sommaire des dessins

D’autres aspects, buts, avantages et caractéristiques de l’invention apparaîtront mieux à la lecture de la description détaillée suivante de modes de réalisation préférés de celle- ci, donnée à titre d’exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels :

La figure 1 représente une vue de côté d’un exemple de machine polyphasée selon l’invention, les modules d’entrée et de sortie étant agencés en nombre total égal au niveau de la première face latérale et au niveau de la deuxième face latérale.

La figure 2 représente une vue schématique en perspective éclatée d’un exemple d’une part d’un premier ensemble de mise en mouvement selon l’invention, ayant des saillies de refroidissements formant un stator, et comprenant des éléments primaires de refroidissements avec des dissipateurs et d’autre part d’un deuxième ensemble de mise en mouvement formant un rotor destiné à être agencé dans le logement central et comprenant des éléments de refroidissements secondaires.

La figure 3 représente une vue de face d’un exemple d’ensembles de commande avant leur mise en place sur les faces latérales de la machine polyphasée.

La figure 4 représente une vue schématique en perspective d’un disque de connexion connecté à différentes bobines d’un premier ensemble de mise en mouvement.

La figure 5 représente une vue en perspective partielle d’un empilement de structures secondaires de type tôle ferromagnétique formant la structure de support selon l’invention.

La figure 6 représente une vue schématique en perspective d’un exemple d’une part d’un premier ensemble de mise en mouvement selon l’invention, formant un stator, et comprenant des éléments primaires de refroidissements avec des dissipateurs et d’autre part d’un deuxième ensemble de mise en mouvement formant un rotor agencé dans le logement central et comprenant des éléments de refroidissements secondaires dont les deuxièmes portions sont reliées par un mécanisme de maintien.

La figure 7 représente une vue schématique de face partielle d’un exemple de structure de support selon l’invention dans laquelle les saillies de support de bobine ont une extrémité orientée vers le logement central qui est divisée en une première saillie secondaire et une deuxième saillie secondaire.

La figure 8 représente une vue schématique en perspective d’un exemple de deuxième ensemble de mise en mouvement selon l’invention, auquel un dispositif de brassage est solidaire, formant un rotor et étant agencé dans le logement central d’un premier ensemble de mise en mouvement formant un stator comprenant des éléments primaires de refroidissement.

La figure 9 représente une vue de face partielle en perspective d’un exemple de deuxième ensemble de mise en mouvement selon l’invention dans lequel les éléments magnétiques comprennent un premier matériau et un deuxième matériau.

La figure 10 représente un schéma électrique d’un exemple de générateur de phases selon l’invention, comprenant une première source de courant et/ou de tension, et dans lequel les modules d’entrée et de sortie alimentant une première borne et respectivement une deuxième borne d’une même bobine sont agencés au niveau d’une même face latérale.

La figure 11 représente un schéma électrique d’un exemple de générateur de phases selon l’invention, comprenant une première source de courant et/ou de tension, et dans lequel les modules d’entrée et de sortie alimentant une première borne et respectivement une deuxième borne d’une même bobine sont agencés au niveau d’une première face latérale et respectivement au niveau d’une deuxième face latérale, le nombre de modules d’entrée étant au nombre de dix, le nombre de modules de sortie étant également au nombre de dix.

La figure 12 représente un schéma électrique d’un exemple de générateur de phases selon l’invention, comprenant une première et une deuxième source de courant et/ou de tension, et dans lequel les modules d’entrée et de sortie alimentant une première borne et respectivement une deuxième borne d’une même bobine sont agencés au niveau d’une même face latérale.

La figure 13 représente un schéma électrique d’un exemple de générateur de phases selon l’invention, comprenant une première et une deuxième source de courant et/ou de tension, et dans lequel les modules d’entrée et de sortie alimentant une première borne et respectivement une deuxième borne d’une même bobine sont agencés au niveau d’une première face latérale et respectivement au niveau d’une deuxième face latérale.

La figure 14 représente un schéma électrique d’un exemple de générateur de phases selon l’invention, comprenant une première source de courant et/ou de tension, et dans lequel les modules d’entrée et de sortie alimentant une première borne et respectivement une deuxième borne d’une même bobine sont agencés au niveau d’une première face latérale et respectivement au niveau d’une deuxième face latérale, le nombre de modules d’entrée étant au nombre de cinq, le nombre de modules de sortie étant également au nombre de cinq.

Description détaillée

Sur les figures et dans la suite de la description, les mêmes références représentent les éléments identiques ou similaires. De plus, les différents éléments ne sont pas représentés à l’échelle de manière à privilégier la clarté des figures. Par ailleurs, les différents modes de réalisation et variantes ne sont pas exclusifs les uns des autres et peuvent être combinés entre eux.

Comme illustré sur la figure 1 , l’invention concerne en premier lieu une machine électrique polyphasée 10. La machine électrique polyphasée 10 comprend tout d’abord un premier ensemble de mise en mouvement 20 et un deuxième ensemble de mise en mouvement 30 mobile en rotation l’un par rapport à l’autre suivant un axe de rotation de la machine électrique polyphasée 10.

Dans un exemple de mise en œuvre illustré sur les figures 2, 4, 6 et 8, le premier et le deuxième ensembles de mise en mouvement 20, 30 sont cylindriques. L’axe de de rotation de la machine électrique polyphasée 10 est alors confondu avec l’axe de révolution des cylindres.

Dans un exemple de mise en œuvre, le premier ensemble de mise en mouvement 20 est un stator. Le stator peut être fixé à la carrosserie d’une voiture électrique par exemple. Le deuxième ensemble de mise en mouvement 30 forme alors un rotor. Le rotor peut par exemple, comme illustré sur les figures 2, 4, 6 et 8, être solidaire d’un arbre à entraîner 80. Cet arbre à entraîner peut notamment servir à mettre en mouvement un véhicule électrique. A contrario si l’arbre à entrainer 80 est mis en rotation par un élément extérieur à la machine alors un courant électrique pourrait être généré dans le stator.

Dans un exemple, non-illustré et différent de la précédente mise en œuvre, le premier ensemble de mise en mouvement 20 forme un rotor et le deuxième ensemble de mise en mouvement 30 forme alors un stator. L’arbre à entrainer 80 serait alors agencé au niveau d’une zone extérieure du rotor et serait donc creux. Un tel agencement peut être utilisé dans des éoliennes par exemple.

Dans toutes les mises en œuvre de l’invention, le premier ensemble de mise en mouvement 20 comprend une structure de support 21 formée d’une portion périphérique 21a délimitant un logement central 21c. La structure de support 21 est en matériau ferromagnétique car cela permet d’augmenter et concentrer les champs magnétiques. Un matériau ferromagnétique peut être réalisé avec un métal contenant du fer ou du cobalt ou du nickel ou un mélange de ceux-ci. Dans un exemple de mise en œuvre illustré sur la figure 9, la structure de support 21 est formée par un empilement de structures secondaires 21d suivant l’axe de rotation de la machine électrique polyphasée 10. Dans cet exemple, chaque structure secondaire 21d présente une épaisseur inférieure à une épaisseur totale du premier ensemble de mise en mouvement 20 comptée suivant la direction de l’axe de rotation de la machine électrique polyphasée. Cela permet de limiter les coûts de production.

Dans le domaine technique de la présente invention, les structures secondaires 21d peuvent aussi être appelées tôles, notamment ferromagnétiques, dont l’empilement permet de former la structure de support 21. Selon une formulation particulière du domaine technique de l’invention, un paquet de tôles peut former l’empilement de structures secondaires 21d et donc la structure de support 21. Chaque tôle peut alors présenter un découpage particulier adapté à la formation de la structure de support 21 par empilement de tôles ; ces tôles empilées étant in fine fixées entre elles.

Dans le domaine technique de la présente invention, la structure de support 21 peut aussi être appelée culasse. La culasse est classiquement destinée à être logée dans un carter aussi appelé carcasse 1000 (figure 1 ). La carcasse 1000 peut être en un matériau massif comme de la fonte, de l’aluminium, de la fonte d’aluminium ou de l’acier, ces matériaux étant de bons conducteurs thermiques. La carcasse 1000 peut avoir des fonctions mécaniques et thermiques puisqu’elle assure l’interfaçage de la culasse avec l’extérieur. La carcasse 1000 peut comprendre des ailettes ou des nervures qui augmentent la surface externe d’échange thermique de la machine électrique polyphasée 10.

Dans l’invention, une pluralité de saillies de support de bobine 21 b s’étendent depuis la structure de support 21 et sont orientées transversalement audit axe de rotation en direction du logement central 21c. Par « transversalement » il convient de comprendre, de façon similaire, que les saillies de support de bobine 21 b s’étendent « radialement » vers le logement central 21c ce qui est le cas par exemple lorsque la forme générale des premiers et deuxièmes éléments de mise en mouvement 20, 30 est cylindrique.

Dans un exemple de mise en œuvre illustré sur les figures 2, 4, 6-8, le premier ensemble de mise en mouvement 20 comprend en outre une pluralité de bobines 22. Chaque bobine 22 génère un champ magnétique de bobine respectif lorsqu’un potentiel électrique d’entrée respectif alimente une première borne de ladite bobine 22 et lorsqu’un potentiel électrique de sortie respectif, différent du potentiel électrique d’entrée respectif, alimente une deuxième borne de ladite bobine 22. En d’autres termes chaque bobine 22 de la pluralité génère un champ magnétique lorsqu’une tension est appliquée à ses bornes. Les bobines 22 peuvent être simple ou double couches c’est-à-dire que deux parties de deux bobines 22 adjacentes sont agencées, tout en étant séparées, dans une même cavité de la structure de support 21. Cet exemple de configuration est avantageux en ce que les bobines 22 sont indépendantes et sans contact au niveau des têtes de bobines. Ceci garantit une certaine isolation thermique entre elles en cas de défaut comme par exemple lorsqu’un courant est trop élevé dans une bobine 22.

En particulier, la ou chaque bobine 22 peut être alimentée en courant alternatif d’où il résulte que le sens de circulation du courant dans ladite bobine 22 change (le courant s’inverse de manière alternative) au cours du temps ; autrement dit, le champ magnétique généré par ladite bobine 22 est dépendant d’une différence de potentiel imposée à ladite bobine 22. Ainsi, la ou chaque bobine 22 peut être alimentée de telle sorte qu’alternativement : sa première borne est alimentée par le potentiel d’entrée et sa deuxième borne est alimentée par le potentiel de sortie ; sa première borne est alimentée par le potentiel de sortie et sa deuxième borne est alimentée par le potentiel d’entrée.

Les bornes de plusieurs bobines 22 peuvent être connectées ensembles par exemple via un dispositif de connexion 60 comme illustré sur la figure 4. Ce dispositif de connexion peut contenir des pistes conductrices qui relient de façon spécifique certaines bobines 22 entre elles. Ainsi, les bobines 22 peuvent être indépendantes entre elles puis, en fonction de l’application dans laquelle la machine électrique polyphasée est utilisée, un dispositif de connexion 60 différent pourra être envisagé avec un circuit de connexion interne différent. Ce principe permet à la fois de limiter la longueur des connectiques mais également d’obtenir une versatilité des configurations sans avoir à changer la conception générale de la machine électrique polyphasée en fonction des applications. La connexion de plusieurs bobines entre elles permet en outre d’obtenir des bobines émettant un champ magnétique sur une plus grande surface ou un champ magnétique augmenté en fonction de la caractéristique de la mise en connexion. Cela permet également de modifier les tensions d’alimentation des bobines en fonction de la source de courant et/ou de tension utilisée. Les bobines 22 sont par exemple en cuivre mais peuvent être isolées galvaniquement du reste des composants du premier ou deuxième élément de mise en mouvement 20, 30 et notamment du matériau ferromagnétique. Elles peuvent être réalisées par avance, avant introduction autour des saillies de support 21 b comme cela est visible sur la figure 2, ce qui diminue le coût de production.

Par exemple, les bobines 22 peuvent être réalisées chacune en un fil de cuivre isolé électriquement (galvaniquement) ce qui peut assurer une première protection électrique.

En particulier, les bobines 22 peuvent être isolées galvaniquement par rapport aux saillies de support de bobine 21 b ; cette isolation peut être réalisée par des isolants de fond d’encoches qui peuvent alors assurer une deuxième protection électrique pouvant pallier à une défaillance de la première protection électrique évoquée précédemment, les encoches étant délimitées chacune entre deux saillies de support de bobine 21 b adjacentes. Par « isolant de fond d’encoche » il est entendu un isolant en surface d’une encoche correspondante qui permet d’assurer une isolation électrique entre la structure de support 21 et les bobines 22, par exemple le cas échéant en sus de la première protection électrique réalisée sur les bobines 22 par exemple autour des fils de cuivre de ces bobines 22. En particulier, lorsque le paquet de tôles forme le premier ensemble de mise en mouvement 20, ce paquet de tôles peut en outre être relié électriquement à la terre.

De préférence, la machine électrique polyphasée 10 comprend un système de bobinage, ou plus simplement appelé bobinage, de type "concentrique dentaire" ; ce système de bobinage comprend les bobines 22 agencées de sorte qu’elles ne se touchent pas entre elles et de sorte qu’elles sont enroulées chacune en tout ou partie autour d’une saillie de support 21 b correspondante aussi appelée « dent », l’enroulement d’une bobine correspondante pouvant se refermer au-dessus de la dent correspondante ; bien entendu, comme évoqué précédemment, chaque bobine 22 est isolée galvaniquement de la saillie de support 21 b qu’elle entoure. Un avantage du système de bobinage tel que décrit est qu’en évitant le contact des bobines 22 entre elles cela permet de réaliser des machines électriques polyphasées tolérantes aux défaillances : s’il y a un problème de type thermique sur une bobine 22, la propagation de chaleur est moins facile que si les bobines se touchent. En outre, un autre avantage du système de bobinage tel que décrit est qu’en évitant le contact des bobines 22 entre elles, cela permet d’éviter un court- circuit si un isolant de surface des bobines 22 venait à fondre par rapport à une solution où les bobines 22 seraient en contact.

Chaque bobine 22 recouvre tout ou partie d’au moins l’une desdites saillies de support de bobine 21 b. Ainsi, dans un exemple de mise en œuvre, les bobines 22 forment des spires, autrement dit des pseudo-boucles, et l’espace central vide des spires d’une bobine 22 vient s’insérer autour d’une saillie de support de bobine 21 b. Cela est visible par exemple sur les figures 2 ou 4. Les saillies de support de bobine 21 b forment ainsi des entrefers pour les bobines 22.

Dans un exemple de mise en œuvre illustré sur la figure 7, les saillies de support de bobine 21 b ont une extrémité orientée vers le logement central 21c qui est divisée en une première saillie secondaire 21 ba et une deuxième saillie secondaire 21 bb. Les premières et deuxièmes saillies secondaires 21 ba, 21 bb forment ainsi des protubérances, séparées entre elles, à l’extrémité des saillies de support de bobine 21 b. Les premières et deuxièmes saillies secondaires 21 ba, 21 bb sont également formées dans un matériau ferromagnétique, de préférence le même que celui de la structure de support 21. Dans cet exemple, au moins l’une des bobines 22 de la pluralité de bobines recouvre en partie la première saillie secondaire 21 ba de l’une des saillies de support de bobine 21 b et la deuxième saillie secondaire 21 bb de l’une des saillies de support de bobine 21 b adjacentes à ladite saillie de support de bobine 21 b. Les bobines 22 sont alors formées par enroulement in situ. Un tel exemple permet d’augmenter l’intensité des champs magnétiques issus des bobines 22 ainsi que leur densité et la compacité globale. Cet exemple de mise en œuvre est également compatible avec l’exemple où la structure de support 21 est formée par un empilement de structures secondaires 21d.

Le deuxième ensemble de mise en mouvement 30 est agencé au moins en partie dans ledit logement central 21c et est libre par rapport au premier ensemble de mise en mouvement 20. Le terme « libre » signifie « libre mécaniquement » mais n’exclue pas des interactions dues aux champs magnétiques.

Dans un exemple de mise en œuvre, le deuxième ensemble de mise en mouvement 30 est formé par un empilement de structures secondaires suivant l’axe de rotation de la machine électrique polyphasée 10. Chaque structure secondaire présente alors une épaisseur inférieure à une épaisseur totale du deuxième ensemble de mise en mouvement 30 comptée suivant la direction de l’axe de rotation de la machine électrique polyphasée. Cela permet de diminuer le coût de fabrication. Un matériau ferromagnétique est préférentiellement utilisé pour fabriquer les structures secondaires du deuxième ensemble de mise en mouvement. Cela permet de guider et densifier les champs magnétiques issus des éléments magnétiques 31.

Les structures secondaires du deuxième ensemble de mise en mouvement 30 peuvent aussi être appelées tôles, notamment ferromagnétiques, et peuvent présenter chacune un découpage particulier adapté à la formation du deuxième ensemble de mise en mouvement 30 par empilement de tôles ; ces tôles empilées étant in fine fixées entre elles.

Comme illustré sur les figures 2, 6, 9, le deuxième ensemble de mise en mouvement 30 comprend une pluralité d’éléments magnétiques 31. Chaque élément magnétique 31 est configuré pour délivrer un champ magnétique de deuxième ensemble de mise en mouvement respectif. Ce champ magnétique est formé pour interagir successivement avec le champ magnétique de bobine généré par l’une des bobines 22 du premier ensemble de mise en mouvement 20. En interagissant successivement avec chacun des champs magnétiques de bobine, générés lorsque le potentiel électrique d’entrée respectif et le potentiel électrique de sortie respectif sont appliqués aux bobines 22, cela induit un mouvement de rotation relatif entre le premier ensemble de mise en mouvement 20 et le deuxième ensemble de mise en mouvement 30 autour dudit axe de rotation. Dans un exemple de mise en œuvre illustré sur les figures 2, 6 et 9, les éléments magnétiques 31 s’étendent radialement depuis l’arbre à entraîner 80. Dans un exemple, les éléments magnétiques 31 , agencés selon deux rayons différents mais adjacents, sont disposés de sorte que leur pôle nord soit en face l’un de l’autre. Cela permet que le champ magnétique généré par deux éléments magnétiques 31 adjacents soit repoussé au maximum par le champ magnétique de bobine relatif à chacune des bobines 22, lorsque celles-ci passent au niveau des éléments magnétiques 31 en question. L’interaction entre les différents champs magnétiques produit ainsi une force optimisée pour la mise en mouvement du rotor par rapport au stator.

Dans un exemple complémentaire de mise en œuvre illustré sur la figure 9, les éléments magnétiques 31 sont des aimants permanents. Les éléments magnétiques 31 peuvent comprendre un premier matériau 31a ayant des premières propriétés magnétiques et orienté vers l’arbre à entraîner 80 et un deuxième matériau 31 b ayant des secondes propriétés magnétiques et orienté vers le stator. Les deuxièmes propriétés magnétiques doivent être telles qu’elles sont moins dégradées par une augmentation de température que les premières propriétés magnétiques. En d’autres termes, les éléments magnétiques 31 qui sont situés vers le stator sont plus susceptibles de subir des courants de Foucault de par la présence des bobines 22 à proximité. Il s’en suit un échauffement des éléments magnétiques 31 agencés au plus près des bobines 22. Il convient donc que leur propriété magnétique ne soient que faiblement dégradées par la montée en température. Néanmoins ce type d’élément magnétique est relativement coûteux et c’est pourquoi, dans un exemple, qu’un premier matériau 31a est utilisé sur les parties des éléments magnétiques 31 les plus éloignées des bobines 22. Ce premier matériau 31a conserve moins ses caractéristiques magnétiques avec une température élevée comparée au deuxième matériau 31 b. Les propriétés magnétiques sont par exemple liées à la température de Curie qui varie pour chaque type de matériau. Dans un exemple de mise en œuvre, le premier matériau 31a est du NdFeB et le deuxième matériau 31 b est du SmCo.

Alternativement, les éléments magnétiques 31 peuvent être des bobines qui sont alimentées électriquement en courant pour générer chacune un champ magnétique se comportant de manière similaire au champ magnétique d’un aimant permanent.

Comme illustré sur la figure 1 , le premier et le deuxième ensembles de mise en mouvement 20, 30 définissent ensemble des première et deuxième faces latérales opposées 40, 41 de la machine électrique polyphasée. Ces premières et deuxièmes faces sont décalées l’une par rapport à l’autre suivant l’axe de rotation de la machine électrique polyphasée.

Comme illustré sur les 3, 10-14, la machine électrique polyphasée comprend en outre au moins un générateur de phases 50. Le générateur de phase 50 comprend une pluralité d’ensembles de commande 51. Chaque ensemble de commande 51 contient un module d’entrée 51a alimentant la première borne d’au moins l’une des bobines de la pluralité de bobines 22 et un module de sortie 51 b alimentant la deuxième borne de ladite au moins une bobine 22 de la pluralité de bobines 22. Les modules d’entrée et de sortie 51a, 51 b comprennent notamment un ensemble de transistors, aptes à être commandés et combinés à des diodes. Le module d’entrée 51a génère le potentiel électrique d’entrée respectif, qui varie dans le temps en fonction de la commande reçue par les transistors. Le potentiel électrique d’entrée respectif est appliqué à ladite au moins une bobine de la pluralité de bobines 22 à partir d’une première et/ou d’une deuxième source de courant et/ou de tension 52,53 continue à laquelle la machine électrique polyphasée est raccordée. Le module de sortie 51 b génère le potentiel électrique de sortie respectif, qui varie dans le temps en fonction de la commande reçue par les transistors correspondants du module de sortie. Le potentiel électrique de sortie respectif est appliqué à ladite au moins une bobine 22 de la pluralité de bobines 22 à partir de la première source de courant et/ou de tension 52 et/ou à partir de la deuxième source de courant et/ou de tension 53 continue à laquelle la machine électrique polyphasée est raccordée. La première source de courant et/ou de tension 52 et la deuxième source de courant et/ou de tension 53 peuvent être des batteries de véhicules électriques.

Dans un exemple de mise en œuvre illustré sur les figures 12 et 13, le potentiel électrique de sortie respectif est appliqué à ladite au moins une bobine 22 de la pluralité de bobines 22 à partir de la deuxième source de courant et/ou de tension 53.

Dans tous les exemples de mises en œuvre, le potentiel électrique d’entrée respectif et le potentiel électrique de sortie respectif sont configurés pour générer une phase respective dans ladite au moins une bobine 22 de la pluralité de bobines 22. Cela est par exemple possible en commandant les transistors du module d’entrée 51a et du module de sortie 51 b, connectant respectivement la première et la deuxième borne d’une même bobine 22, de sorte que le potentiel électrique d’entrée respectif et le potentiel électrique de sortie définissent une phase. Les phases respectives au niveau d’une bobine 22, ou plusieurs bobines 22 lorsqu’elles sont connectées entre elles, sont différentes les unes des autres. Cela permet de créer une série de champs magnétiques déphasés entre eux qui vont venir interagir avec les champs magnétiques des éléments magnétiques du rotor pour mettre en mouvement le rotor par rapport au stator.

Dans un exemple de mise en œuvre, la machine électrique polyphasée 10 comprend un dispositif de commande 100 configuré pour contrôler les modules d’entrée 51a et les modules de sortie 51 b de sorte à pouvoir faire varier chacune des phases. Le dispositif de commande 100 synchronise ainsi les modules d’entrée et de sortie 51a, 51 b entre eux pour former chaque phase. Le dispositif de commande 100 organise également le déphasage entre chaque phase générée par chaque ensemble de commande en fonction des besoins en couple ou vitesse.

Plus particulièrement, le dispositif de commande 100 peut être configuré pour contrôler les modules d’entrée 51a et les modules de sortie 51 b de sorte à pouvoir faire varier le courant dans chacune des phases.

Dans toutes les mises en œuvre de l’invention il convient que les modules d’entrée et de sortie 51a, 51 b soient agencés au niveau de la première face latérale 40 et/ou au niveau de la deuxième face latérale 41 de la machine électrique polyphasée 10 comme illustré sur les figures 1 et 10-14. Les termes « au niveau » signifient de manière équivalente « en contact direct ou indirect par l’intermédiaire d’un espace ou d’un dispositif de connexion ». Le générateur de phase 50 se comporte ainsi comme deux onduleurs, chacun agencé sur une des premières ou deuxièmes faces latérales 40, 41 différente. Chaque onduleur ayant alors un bras par module d’entrée ou de sortie 51a, 51 b.

Plus particulièrement, chaque onduleur peut comprendre un ou plusieurs modules d’entrée 51a et/ou un ou plusieurs modules de sortie 51 b et un bras d’onduleur par module d’entrée ou de sortie que ledit onduleur comprend, chaque bras reliant le module d’entrée ou de sortie correspondant à la source de courant et/ou de tension associée à laquelle ledit onduleur est branché. Les onduleurs font donc partie de la machine électrique polyphasée 10.

De préférence, les onduleurs sont placés à l’intérieur de la carcasse 1000. Ceci permet les avantages suivants : il n’y a plus besoin d’avoir recours à des câbles d’alimentation parcourus par du courant alternatif et qui cheminent dans l’environnement extérieur des premier et deuxième ensembles de mise en mouvement 20, 30 par exemple entre les onduleurs et les premier et deuxième ensembles de mise en mouvement 20, 30, tout peut être intégré par exemple en utilisant des pistes électriquement conductrices adaptées, ceci permettant de limiter la perturbation de l’environnement électromagnétique extérieur à la machine électrique polyphasée 10 ; cela peut limiter ou supprimer les problèmes de compatibilité électromagnétique avec l’environnement extérieur à la machine électrique polyphasée 10 dans le cas où la carcasse 1000 a une fonction de blindage électromagnétique ; cela permet une réduction et une maîtrise des longueurs de connexions électriques au sein de la machine électrique polyphasée 10 et donc de limiter les phénomènes de surtension (dus à la réflexion d’onde) lors de l’alimentation des bobines 22 par onduleur(s) haute fréquence par exemple de type SiC ou GaN.

Par exemple, les onduleurs sont disposés orthogonalement par rapport à l’axe de rotation de la machine électrique polyphasée 10. Ceci permet un positionnement « axial » des onduleurs par exemple de part et d’autre de la structure de support 21 selon l’axe de rotation de la machine électrique polyphasée 10 ; ce positionnement axial étant plus favorable pour connecter les bobines 22 aux onduleurs avec une maîtrise des longueurs de conducteurs électriques pour ces connexions. Dans le cas où le premier ensemble de mise en mouvement 20 est mobile en rotation selon l’axe de rotation alors les onduleurs sont en forme d’anneau.

Dans un exemple de mise en œuvre non illustré, le nombre résultant de l’addition du nombre de modules d’entrée et de sortie 51a, 51 b est différent au niveau de la première face 40 par rapport à celui de la deuxième face latérale 41 . Cet arrangement permet d’augmenter la répartition de la dissipation de chaleur.

Dans un exemple de mise en œuvre, illustré sur les figures 11 , 13 et 14, les modules d’entrée 51a sont agencés au niveau de la première face latérale 40 et les modules de sortie 51 b sont agencés au niveau de la deuxième face latérale 41. Dans cet exemple, les premiers modules d’entrée 51a sont donc agencés symétriquement par rapport aux deuxièmes modules de sorties 51 b de part et d’autre de la machine électrique polyphasée. Cela permet de limiter l’étendue des connectiques ce qui limite la génération de perturbations électromagnétiques notamment à l’extérieur de la machine électrique polyphasée 10. De plus, la répartition symétrique de façon équilibrée entre chaque face latérale 40, 41 permet de répartir de façon homogène réchauffement dû au fonctionnement des transistors des modules d’entrée et de sortie 51a, 51 b. Le refroidissement est ainsi plus efficace et mieux maitrisé. En outre, de manière plus générale, cela permet de répartir réchauffement au sein de la machine électrique polyphasée 10.

Dans un exemple de mise en œuvre illustré sur la figure 10, le module d’entrée 51a et le module de sortie 51 b d’un même ensemble de commande 51 sont agencés au niveau d’une même face latérale choisie parmi la première face latérale 40 et la deuxième face latérale 41. Les modules d’entrée et de sortie 51a, 51 b sont alimentés par une seule première source de courant et/ou de tension 52. Dans cet exemple, le nombre total des modules d’entrée et de sortie 51a, 51 b agencés sur la première face latérale 40 est égal au nombre total des modules d’entrée et de sortie 51a, 51 b agencés sur la deuxième face latérale 40. Cela permet de répartir de façon homogène réchauffement du au fonctionnement des transistors des modules d’entrée et de sortie 51a, 51 b. Le refroidissement est ainsi plus efficace. Dans un exemple de mise en œuvre illustré sur la figure 12, le module d’entrée 51a et le module de sortie 51 b d’un même ensemble de commande 51 sont agencés au niveau d’une même face latérale choisie parmi la première face latérale 40 et la deuxième face latérale 41. Les modules d’entrée et de sortie 51a, 51 b d’une même face latérale 40, 41 sont alimentés par une même source de courant et/ou de tension prise parmi la première source de courant et/ou de tension 52 et/ou la deuxième source de courant et/ou de tension 53.

Autrement dit, dans l’exemple illustré en figure 12 chaque bobine 22 peut être alimentée par un seul onduleur et la machine électrique polyphasée 10 peut comprendre deux onduleurs permettant l’alimentation indépendante de deux ensembles de bobines 22, les bobines de l’un des ensembles de bobines étant alimentées par l’un des onduleurs alimenté par la première source de courant et/ou de tension 52 du côté de la première face latérale 40, et les bobines de l’autre des ensembles de bobines étant alimentées par l’autre onduleur alimenté par la deuxième source de courant et/ou de tension 53 du côté de la deuxième face latérale 41 .

L’exemple illustré en figure 12 est tout particulièrement adapté pour apporter à la machine électrique polyphasée 10 une tolérance permettant un fonctionnement dégradé en cas de défaillance d’une source d’alimentation choisie parmi : la première source de courant et/ou de tension 52, et la deuxième source de courant et/ou de tension 53.

L’exemple illustré en figure 13 permet aussi une tolérance autorisant un fonctionnement dégradé en cas de défaillance d’une source d’alimentation choisie parmi : la première source de courant et/ou de tension 52, et la deuxième source de courant et/ou de tension 53 mais avec une impédance électrique moindre. En effet, en cas de panne de l’une des première et deuxième sources de courant et/ou de tension 52, 53, ci-après dénommée source d’alimentation en panne, l’onduleur rattaché à cette source d’alimentation en panne se comporte comme un pont de diodes (car il y a des diodes connectées en parallèle avec des transistors) et donc des courants peuvent encore circuler même s’il n’y a plus de tension fournie par la source d’alimentation en panne.

Dans les exemples de mises en œuvre précédents, il est possible avantageusement que les modules d’entrée 51a et les modules de sorties 51 b soient alimentés à la fois par la première source de courant et/ou de tension 52 et la deuxième source de courant et/ou de tension 53. Cet arrangement permet que même si une des deux sources de courant et/ou de tension est défectueuse alors la source de courant et/ou de tension restante puisse faire fonctionner la machine électrique polyphasée 10 au moins le temps qu’une réparation soit envisagée.

Dans les exemples des figures 10 à 13, la somme du nombre de modules d’entrée 51a et du nombre de modules de sortie 51 b est égal à 20. Ce nombre peut être plus élevé pour augmenter le nombre de phases ou bien inférieur comme illustré sur la figure 14 si les premières ou deuxièmes bornes de plusieurs bobines 22 sont connectées entre elles.

D’une façon générale dans l’invention, si la somme du nombre des modules d’entrée 51a et des modules de sortie 51 b est un multiple pair de 3, de 5, de 7, ou plus généralement d’un multiple pair d’un nombre premier, alors il est possible d’alimenter les modules d’entrée 51a et les modules de sorties 51 b à la fois par la première source de courant et/ou de tension 52 et par la deuxième source de courant et/ou de tension 53. Cet arrangement permet que même si une des deux sources de courant et/ou de tension est défectueuse alors la source de courant et/ou de tension restante puisse faire fonctionner la machine électrique polyphasée 10 au moins le temps qu’une réparation soit envisagée.

La deuxième source de courant et/ou de tension 52 peut être identique à la première source de courant et/ou de tension 53.

Dans une mise en œuvre de la machine électrique polyphasée 10 illustrée sur les figures 2, 6 et 8, le premier élément de mise en mouvement 20 comprend une pluralité d’éléments primaires de refroidissement 23. Cette mise en œuvre et les suivantes peuvent être implémentées de façon indépendante de la caractéristique qui concerne la répartition selon la première face latérale 40 et la deuxième face latérale 41 des modules d’entrée et de sortie 51a, 51 b. Chaque élément primaire de refroidissement 23 comporte une première portion 23a ainsi qu’une deuxième portion 23b et permet un transfert d’un flux de chaleur de la première portion 23a de l’élément primaire de refroidissement 23 vers la deuxième portion 23b de l’élément primaire de refroidissement 23. La première portion 23a des éléments primaires de refroidissement 23 est agencée à travers ou entre les saillies de support de bobine 21 b de sorte à être entourée au moins en partie par le matériau ferromagnétique de la structure de support 21. Le terme « entourée » signifie « entourée directement ou indirectement par l’intermédiaire d’un isolant galvanique ». La deuxième portion 23b des éléments primaires de refroidissement 23 est, elle, agencée à l’extérieur de la structure de support 21. Ainsi, dans un exemple, les éléments primaires de refroidissement 23 sont isolés galvaniquement par rapport au matériau ferromagnétique de la structure de support 21 .

Les éléments primaires de refroidissement 23 peuvent s’étendre chacun en partie dans la culasse pour favoriser le refroidissement des bobines 22.

Dans un exemple, les éléments primaires de refroidissement 23 sont des caloducs. Ceci permet une évacuation rapide et efficace de la chaleur depuis l’intérieur du premier élément de mise en mouvement 20 vers l’extérieur, autrement dit vers l’extérieur du premier élément de mise en mouvement 20. Les caloducs, ou au moins une partie d’entre eux, en tant qu’éléments primaires de refroidissement 23, peuvent aussi présenter chacun, en fonction de leur conception, une résistance thermique non linéaire dans le sens où lesdits caloducs peuvent chacun participer, en fonction de la chaleur à évacuer, soit à un transfert de chaleur par conduction thermique soit à un transfert de chaleur par évaporation qui est plus efficace que le transfert de chaleur par conduction thermique d’où il résulte que la résistance thermique dudit caloduc baisse par rapport au cas où le transfert de chaleur se fait par conduction thermique.

Dans un exemple complémentaire, les éléments primaires de refroidissement 23 sont formés au moins en partie dans un matériau choisi parmi du cuivre, de l’aluminium, un alliage d’aluminium ou un oxyde d’aluminium. Dans le cas où de l’aluminium est utilisé, alors une couche d’oxyde d’aluminium a de fortes chances de se créer naturellement à la surface du caloduc ce qui permettra d’assurer une isolation galvanique naturelle vis-à-vis du matériau ferromagnétique.

Dans un exemple de mise en œuvre illustré sur les figures 2, 6 et 8, la deuxième portion 23b des éléments primaires de refroidissement 23 s’étend selon un axe longitudinal, par exemple parallèle à l’axe de rotation de la machine électrique polyphasée, et comprend un dissipateur thermique 23c formé d’une ou plusieurs structures s’étendant radialement autour de cet axe longitudinal. Le dissipateur thermique 23c peut être composé de plusieurs disques ce qui augmente la dissipation thermique. D’autres formes peuvent être également envisagées pour maximiser l’échange thermique.

En particulier, le dissipateur thermique 23c d’un élément primaire de refroidissement 23 correspondant peut être un condenseur de caloduc lorsque l’élément primaire de refroidissement 23 qui le comprend est un caloduc ; les disques de ce condenseur permettant alors d’augmenter la dissipation thermique au niveau du condenseur dudit caloduc.

Dans un exemple illustré sur la figure 2, la deuxième portion peut être composée, si le caloduc est traversant, par les deux extrémités extérieures du caloduc ou l’extrémité extérieure si seule une extrémité existe. La première portion peut être formée par la jonction de deux portions de deux caloducs agencés de façon inversée. Cela permet une fabrication plus simple.

Dans l’exemple de mise en œuvre, illustré sur la figure 7, et où les saillies de support de bobine 21 b ont une extrémité orientée vers le logement central 21c qui est divisée en une première saillie secondaire 21 ba et une deuxième saillie secondaire 21 bb, la première portion 23b des éléments primaires de refroidissement 23 est agencée dans les saillies de support de bobine 21 b. Cet arrangement améliore la compacité et l’évacuation de chaleur. Dans un exemple de mise en œuvre illustré sur les figures 2 et 4, une pluralité de saillies de refroidissement 24, formées dans le même matériau ferromagnétique que le reste de la structure de support 21 , s’étendant transversalement depuis la portion périphérique 21a de la structure de support 21. Au moins l’une des saillies de refroidissement 24 est agencée entre deux saillies de support de bobine 21 b adjacentes de sorte que ladite saillie de refroidissement 24 soit traversée par la première portion 23a d’au moins l’un des éléments primaires de refroidissement 23. Cet arrangement permet d’évacuer efficacement la chaleur issue des bobines 22. Un avantage de cet arrangement est que cela permet d’intégrer un refroidissement dans la structure de support 21 sans en élargir la section.

Par exemple, le premier ensemble de mise en mouvement 20, et donc notamment le système de bobinage évoqué ci-avant de ce premier ensemble de mise en mouvement 20, peut être tel que les saillies de support de bobine 21 b sont agencées de sorte à délimiter des espaces intermédiaires (aussi appelés régions intermédiaires), chaque espace intermédiaire étant agencé entre deux saillies de support de bobine 21 b. Par exemple, la, ou chaque, saillie de refroidissement 24 (aussi appelée saillie ferromagnétique) est agencée dans un des espaces intermédiaires correspondant et est percée d’un trou 24a (figure 5), notamment circulaire, permettant d’y loger (par exemple par insertion) une portion d’un caloduc correspondant isolé galvaniquement de ladite saillie de refroidissement 24 ; le trou 24a s’étend par exemple selon un axe longitudinal parallèle à l’axe de rotation de la machine électrique polyphasée 10. En figure 5, il est représenté à titre d’illustration un élément primaire de refroidissement 23 formé par un caloduc inséré dans un trou 24a correspondant d’une des saillies de refroidissement 24. Dans le présent paragraphe, tout caloduc évoqué est un des éléments primaires de refroidissement 23, ainsi ce qui s’applique aux caloducs dans le présent paragraphe peut s’appliquer plus généralement aux éléments primaires de refroidissement 23. Notamment, les caloducs sont isolés électriquement des saillies de refroidissement 24 pour éviter la circulation de courant électrique entre les caloducs : si tel n’était pas le cas, des courants induits pourraient circuler via la structure de support 21 d’un caloduc à un autre caloduc (les caloducs étant dans des zones où il existe des champs magnétiques variables, il y a des tensions induites dans ces caloducs : l’isolation électrique permet d’obtenir une impédance électrique élevée permettant que des courants ne puissent être induits dans les caloducs), cela pourrait donc induire des pertes électriques supplémentaires au sein de la machine électrique polyphasée 10. Le trou 24a de la, ou de chaque, saillie de refroidissement 24 peut permettre de positionner de manière adaptée le caloduc correspondant afin de maîtriser la résistance thermique entre le caloduc passant par ce trou 24a et des sources de chaleur essentiellement formées par les bobines 22. En outre, la maîtrise de la géométrie des caloducs par exemple circulaires pour des trous 24a circulaires peut permettre d’assurer un bon contact thermique entre la structure de support 21 et chaque caloduc en dépit de l’isolation galvanique présente pour éviter les courants induits à l’origine de pertes électriques au sein de la machine électrique polyphasée 10 par résistance électrique dans la structure de support 21 et les caloducs. Ainsi, il est ici proposé de profiter d’espaces intermédiaires pouvant recevoir chacun une saillie de refroidissement 24, entre deux bobines 22 adjacentes, dans laquelle un caloduc est inséré/positionné. Ceci permet, en vue de limiter la production de chaleur de placer le, ou chaque, caloduc à un endroit où le champ magnétique est faible car n'étant pas sur le chemin du flux magnétique qui passe essentiellement par la portion périphérique 21a et les saillies de support de bobines 21 b. En effet, plus le, ou chaque, caloduc (qui peut être en matériau conducteur électrique comme le cuivre ou l’aluminium) est soumis à des champs magnétiques variables dans le temps, plus les tensions induites qui peuvent être à l’origine de courants induits vont être importants : il y a alors risque de produire de la chaleur. En outre, la présence des caloducs insérés dans les saillies de refroidissement 24 dédiées à cela permet de pouvoir insérer aisément les caloducs (par exemple au montage) ou de pouvoir retirer les caloducs (par exemple pour le recyclage, ou pour une réparation, de la machine électrique polyphasée 10). L’insertion d’un caloduc correspondant dans le trou 24a correspondant se fait avantageusement en évitant d’abimer l’isolation électrique entre le caloduc et la saillie de refroidissement 24. Bien entendu tout caloduc inséré dans un trou 24a correspondant de saillie de refroidissement 24 présente une partie hors de ce trou 24a, notamment cette partie peut comprendre le dissipateur thermique 23c. Bien entendu, lorsque la structure de support 21 est formée d’un paquet de tôles, chaque tôle peut comprendre un ou des trous pour former, lorsque les tôles du paquet de tôles sont convenablement alignées, un ou des trous 24a pour l’insertion de caloduc(s) au sein du premier ensemble de mise en mouvement 20.

Dans une mise en œuvre de l’invention illustré sur les figures 2 et 6, le deuxième élément de mise en mouvement 30 comprend une pluralité d’éléments secondaires de refroidissement 33. Chaque élément secondaire de refroidissement 33 comporte une première portion 33a ainsi qu’une deuxième portion 33b et il permet un transfert d’un flux de chaleur de la première portion 33a de l’élément secondaire de refroidissement 33 vers la deuxième portion 33b de l’élément secondaire de refroidissement 33. La première portion 33a des éléments secondaires de refroidissement 33 est agencée entre des éléments magnétiques 31 adjacents de la pluralité d’éléments magnétiques 31. La deuxième portion 33b des éléments secondaires de refroidissement 33 est en outre agencée à l’extérieur du deuxième ensemble de mise en mouvement 30. Ainsi, dans un exemple, les éléments secondaires de refroidissement 33 sont isolés de manière galvanique par rapport au matériau ferromagnétique entourant les éléments magnétiques 31.

Dans un exemple, les éléments secondaires de refroidissement 33 sont des caloducs. Ceci permet une évacuation rapide et efficace de la chaleur depuis l’intérieur du deuxième élément de mise en mouvement 30 vers l’extérieur.

Les caloducs ou au moins une partie d’entre eux, en tant qu’éléments secondaires de refroidissement 33, peuvent aussi présenter chacun, en fonction de leur conception, une résistance thermique non linéaire dans le sens où lesdits caloducs peuvent chacun participer, en fonction de la chaleur à évacuer, soit à un transfert de chaleur par conduction thermique soit à un transfert de chaleur par évaporation qui est plus efficace que le transfert de chaleur par conduction thermique d’où il résulte que la résistance thermique dudit caloduc baisse par rapport au cas où le transfert de chaleur se fait par conduction thermique.

Dans un exemple complémentaire, les éléments secondaires de refroidissement 33 sont formés au moins en partie dans un matériau choisi parmi du cuivre, de l’aluminium, un alliage d’aluminium ou un oxyde d’aluminium. Dans le cas où de l’aluminium est utilisé, alors une couche d’oxyde d’aluminium a de fortes chances de se créer à la surface du caloduc ce qui permettra d’assurer une isolation galvanique naturelle vis-à-vis du matériau ferromagnétique.

Dans un exemple de mise en œuvre illustré sur les figures 2, 6 et 8, la deuxième portion 33b des éléments secondaires de refroidissement 33 s’étend selon un axe longitudinal, par exemple parallèle à l’axe de rotation de la machine électrique polyphasée, et comprend un dissipateur thermique 33c formé d’une ou plusieurs structures s’étendant radialement autour de cet axe longitudinal. Le dissipateur thermique 33c peut être composé de plusieurs disques ce qui augmente la dissipation thermique.

En particulier, le dissipateur thermique 33c d’un élément secondaire de refroidissement 33 correspondant peut être un condenseur de caloduc correspondant lorsque l’élément secondaire de refroidissement 33 qui le comprend est un caloduc ; les disques de ce condenseur permettant alors d’augmenter la dissipation thermique au niveau du condenseur dudit caloduc.

Dans un exemple illustré sur la figure 2, la deuxième portion peut être composée, si le caloduc est traversant, par les deux extrémités extérieures du caloduc ou l’extrémité extérieure si seule une extrémité existe. La première portion peut être formée par la jonction de deux portions de deux caloducs agencés de façon inversée. Cela permet une fabrication plus simple. Dans un exemple de mise en œuvre illustré sur les figures 4 et 6, un mécanisme de maintien 70 relie entre elles les deuxièmes portions 23b d’au moins deux des éléments primaires de refroidissement 23 ou les deuxièmes portions 33b d’au moins deux des éléments secondaires de refroidissement 33. Le dispositif de maintien 70 peut être par exemple un disque percé ou taraudé. Un tel arrangement permet d’augmenter la résistance mécanique de l’ensemble et limiter les vibrations. Si le mécanisme de maintien 70 est un conducteur thermique alors cela peut être avantageux pour améliorer la dissipation thermique.

Dans un exemple supplémentaire de mise en œuvre de l’invention illustré sur la figure 8, un dispositif de brassage 90, solidaire du deuxième élément de mise en mouvement 30, permet de mettre en mouvement un fluide entourant l’arbre à entraîner 80 lorsque le deuxième ensemble de mise en mouvement 30 est mis en rotation. Le dispositif de brassage 90 peut ainsi comprendre des ailettes qui permettent de dévier le fluide vers les bobines 22 ou les éléments primaires de refroidissement 23. Le fluide peut être l’air ambiant ou encore un liquide ou un nuage de vapeur non ionique. Un tel arrangement permet un refroidissement efficace des premiers et deuxièmes éléments de mise en mouvement 20, 30.

L’invention porte également sur un véhicule comportant une telle machine électrique polyphasée. Un tel véhicule a l’avantage de pouvoir être plus compact et d’une meilleure résilience vis-à-vis des pannes.

En particulier, la machine électrique polyphasée 10 telle que décrite peut aussi être appelée machine électrique polyphasée intégrée dans le sens où elle comprend le générateur de phases 50, le premier ensemble de mise en mouvement 20 et le deuxième ensemble de mise en mouvement 30. Le cas échéant, la machine électrique polyphasée intégrée 10 peut aussi comprendre le dispositif de commande 100.