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Title:
MOTOR WITH INTEGRATED CONTROL AND ELECTRONIC UNIT COOLING
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2023/057718
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a motor (10) with integrated control, comprising: - an electric machine (11) equipped with a rotating portion (also called the rotor), which is mounted on a rotary shaft (40); - an electronic control unit (12) for controlling the electric machine (11); - a casing (20) comprising a first cavity (21) in which the electric machine (11) is accommodated and a second cavity (22), adjacent to the first cavity, in which the electronic control unit (12) is accommodated, the rotary shaft (40) passing through both the first cavity and the second cavity; - a thermal partition (30) mounted at a junction between the first cavity (21) and the second cavity (22); and - a centrifugal pump (100), which is mounted on the rotary shaft (40) at the junction between the first cavity (21) and the second cavity (22) of the casing and generates an airflow from the second cavity to the first cavity.

Inventors:
HIDELOT VINCENT (FR)
THIAM ABDOULAHAD (FR)
Application Number:
PCT/FR2022/051876
Publication Date:
April 13, 2023
Filing Date:
October 04, 2022
Export Citation:
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Assignee:
SAFRAN ELECTRICAL & POWER (FR)
International Classes:
H02K9/06; H02K5/20; H02K11/33
Foreign References:
DE102015105377A12016-10-13
US20150042213A12015-02-12
US20040256923A12004-12-23
FR2998732A12014-05-30
US20120286599A12012-11-15
US20080019834A12008-01-24
Attorney, Agent or Firm:
LEBKIRI, Alexandre (FR)
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Claims:
REVENDICATIONS

[Revendication 1] Moteur à commande intégrée (10) comprenant :

- une machine électrique (11 ) dotée au moins d’une partie tournante montée sur un arbre de rotation (40),

- une unité électronique de commande (12) configurée pour piloter la machine électrique (11),

- un carter (20) comprenant une première cavité (21 ) dans laquelle est logée la machine électrique (11 ) et une deuxième cavité (22), adjacente à la première cavité, dans laquelle est logée l’unité électronique de commande (12), la première et la deuxième cavités étant toutes deux traversées par l’arbre de rotation (40),

- au moins une cloison thermique (30) montée à une jonction entre la première cavité (21 ) et la deuxième cavité (22), caractérisé en ce qu’il comporte, de plus, une pompe centrifuge (100) montée sur l’arbre de rotation (40), à la jonction entre la première cavité (21 ) et la deuxième cavité (22) du carter, et générant la circulation d’un flux d’air de la deuxième cavité vers la première cavité du carter.

[Revendication 2] Moteur à commande intégrée selon la revendication 1 , caractérisé en ce que la pompe centrifuge (100) comprend une pluralité d’aubes rotatives (120) montées en couronne sur un cylindre (110) solidaire de l’arbre de rotation (40), les aubes rotatives (120) générant, en rotation, une différence de pression entre la première cavité (21 ) et la deuxième cavité (22).

[Revendication 3] Moteur à commande intégrée selon la revendication 2, caractérisé en ce que le cylindre (110) de la pompe centrifuge (100) comporte, à une extrémité, un épaulement (130) assurant une dérivation du flux d’air centrifuge.

[Revendication 4] Moteur à commande intégrée selon la revendication 3, caractérisé en ce que l’épaulement (130) est sensiblement parallèle à la cloison thermique (30) de sorte que ladite cloison thermique canalise le flux d’air.

[Revendication 5] Moteur à commande intégrée selon l’une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que les aubes rotatives (120) comprennent chacune une forme coudée avec une surface convexe (124) solidaire du cylindre (110). [Revendication 6] Moteur à commande intégrée selon l’une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que les aubes rotatives (120) sont inclinées ou cambrées, avec une forme adaptée au besoin de circulation d’air, chaque aube rotative comprenant une surface latérale (126) en biais par rapport à un plan perpendiculaire à un plan tangentiel au cylindre (110) de la pompe centrifuge.

[Revendication 7] Moteur à commande intégrée selon l’une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que les aubes rotatives (120) sont planes, chaque aube rotative comprenant une surface latérale (126) contenue dans un plan perpendiculaire à un plan tangentiel au cylindre (110) de la pompe centrifuge.

[Revendication 8] Moteur à commande intégrée selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le carter (20) comporte des orifices de drainage (200) assurant une circulation du flux d’air au sein dudit carter.

[Revendication 9] Moteur à commande intégrée selon la revendication 8, caractérisé en ce que au moins un orifice de drainage (210) est localisé dans une première paroi externe (23) de la deuxième cavité (22) et au moins un orifice de drainage (220) est localisé dans une enveloppe circulaire (25) du carter, à la périphérie de la première cavité (21 ).

Description:
DESCRIPTION

TITRE : Moteur à commande intégrée avec refroidissement de l’unité électronique

DOMAINE TECHNIQUE DE L’INVENTION

[0001] La présente invention concerne un moteur à commande intégrée - ou « Smart Motor » en termes anglo-saxons - dans lequel un refroidissement de l’unité électronique de commande est intégré.

[0002] L’invention trouve des applications dans les domaines des actionneurs, de la motorisation et de la génération électrique, notamment appliqués à l’aéronautique. Elle trouve, en particulier, des applications dans le domaine des moteurs à commande intégrée, par exemple pour aéronefs.

ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE DE L’INVENTION

[0003] En aéronautique, comme dans d’autres domaines, il est de plus en plus fréquent d’utiliser des moteurs à commande intégrée (ou smart motors, en termes anglo-saxons) qui ont l’avantage d’intégrer, dans un même carter, à la fois une machine électrique et son unité électronique de commande. La machine électrique, par exemple un moteur ou un générateur, et l’unité électronique de commande, par exemple un module électronique de puissance, sont agencés dans deux cavités distinctes d’un même carter.

[0004] La figure 1 représente une vue en perspective avant (dessin A), une vue en perspective arrière (dessin B) et une vue en coupe transversale (dessin C) d’un moteur à commande intégrée 10. Ce moteur à commande intégrée 10 comporte une machine électrique 11 et une unité électronique de commande 12, toutes deux logées dans un même carter 20. Ce carter 20 comprend deux cavités distinctes : une première cavité 21 dans laquelle est logée la machine électrique 11 et une deuxième cavité 22 dans laquelle est logée l’unité électronique de commande 12, appelée aussi unité de commande.

[0005] Si de tels moteurs à commande intégrée présentent des avantages, comme la compacité, ils présentent également l’inconvénient que l’unité de commande 12, sous sa forme classique, supporte mal les températures élevées, c'est-à-dire au-delà de 80 à 90°C. Or, en fonctionnement, les machines électriques génèrent une forte chaleur qui a tendance à faire augmenter la température ambiante, à l’intérieur de la première cavité 21, jusqu’à plus de 160°C. Les première et deuxième cavités étant communicantes, l’air ambiant de la deuxième cavité 22 atteint des températures bien supérieures à ce que peut supporter les composants de l’unité de commande. Ainsi, bien que les machines électriques soient en mesure de supporter des températures pouvant atteindre 160°C, voir 180°C, la température maximale supportée par l’unité de commande limite grandement les applications des moteurs à commande intégrée.

[0006] Une des solutions connues pour améliorer la tenue en température de l’unité de commande est de déporter l’unité de commande dans une zone dite fraiche. Cette solution consiste à déporter l’ensemble des composants électroniques formant l’unité de commande et à les relier, par des harnais électriques, à la machine électrique. Cependant, une telle solution n’est pas applicable aux moteurs à commande intégrée car, du fait même de sa déportation, l’unité de commande n’est plus agencée dans le même carter que la machine électrique.

[0007] Une autre solution pour limiter la montée en température au sein de l’unité de commande est de surdimensionner la machine électrique de sorte qu’elle puisse fonctionner à des températures plus basses, par exemple de l’ordre de 100 à 110°C, et ne pas chauffer l’unité de commande. Cette solution, qui est largement répandue dans certains domaines comme les domaines de l’industrie et du transport, engendre une augmentation de la masse du moteur à commande intégrée, ce qui est incompatible avec les contraintes aéronautiques qui nécessitent plutôt de diminuer la masse des composants des aéronefs.

[0008] Une autre solution encore pour améliorer la tenue en température de l’unité de commande est de sélectionner des composants électroniques dits « hautes températures », qui ont la particularité de résister aux hautes températures. Cependant, cette solution ne peut être appliquée en aéronautique car cette technologie est nouvelle et en plein développement. Elle est donc particulièrement onéreuse et la plupart des composants sont difficilement disponibles voire indisponibles. De plus, quand ils existent, ces composants dits hautes températures ont souvent un faible niveau de fiabilité.

[0009] Une dernière solution pour améliorer la tenue en température de l’unité de commande consiste à intégrer un refroidissement dédié, dans le moteur à commande intégrée. Ce refroidissement, par exemple sous la forme d’un circuit de fluide (par exemple de l’air ou un liquide), est intégré à l’intérieur du carter pour refroidir non seulement les composants de l’unité de commande mais également la machine électrique. Ce refroidissement par fluide est souvent associé à une isolation thermique installée entre la machine électrique et l’unité de commande, par exemple à la jonction entre la première cavité abritant la machine électrique et la deuxième cavité abritant l’unité de commande. Cette isolation thermique se présente généralement sous la forme d’une ou plusieurs cloisons thermiques, référencée(s) 30 sur la figure 1 , montée entre les deux cavités 21 , 22 pour que l’unité de commande 12 refroidie par le flux de fluide ne se réchauffe pas au contact de l’air chaud ambiant de la première cavité.

[0010] Dans un moteur à commande intégrée, comme celui représenté en figure 1 , la machine électrique 11 intègre un arbre de rotation 40 qui traverse le carter 20 de part en part. En effet, afin de réduire les efforts sur les paliers de l’arbre de rotation, il peut être choisi d’utiliser un arbre dit « traversant », c'est-à-dire un arbre de rotation 40 qui traverse non seulement la première cavité 21 mais également la deuxième cavité 22 et l’unité de commande 12. Il a été montré que, dans une telle configuration où l’arbre de rotation 40 traverse les deux cavités 21 , 22, il existe un réel avantage à monter une simple ou une double cloison thermique. Afin d’éviter les frottements entre l’arbre de rotation et la/les cloisons thermiques (et ainsi éviter les arrachements de matière, gérer les vibrations de l’arbre, etc.), il existe généralement un jeu, entre la/les cloisons thermiques 30 (qui sont statiques) et l’arbre de rotation 40. Ce jeu engendre nécessairement des fuites d’air chaud de la première cavité 21 vers la deuxième cavité 22.

[0011] Pour limiter le passage de l’air chaud provenant de la machine électrique 11 vers l’unité de commande 12, il a été envisagé de réduire le jeu autour de l’arbre de rotation 40 ou d’installer des chicanes tout autour dudit arbre de rotation 40. Un exemple de chicanes de retenue d’air est représenté sur la figure 2 par la référence 50. Cependant, la réduction du jeu et/ou l’installation de chicanes ne permet pas d’empêcher totalement la fuite d’air chaud de la première cavité 21 vers la deuxième cavité 22.

[0012] Pour limiter le passage de l’air chaud provenant de la machine électrique 11 vers l’unité de commande 12, il a également été envisagé de poser un joint tournant, appelé aussi joint dynamique, autour de l’arbre de rotation 40. Un exemple d’un tel joint dynamique est représenté par la référence 60 sur la figure 3. Un tel joint dynamique entraîne cependant les conséquences suivantes :

L’usure du joint tournant 60 doit être prise en compte à travers un programme de maintenance du moteur à commande intégrée, ce qui est relativement contraignant ;

Afin de réduire l’usure du joint, il est possible de réduire la pression de frottement. Dans ce cas, la pression de contact entre le joint tournant 60 et l’arbre de rotation 40 est faible, le joint ne freine pas l’arbre de rotation mais il ne sera étanche qu’avec une faible différence de pression entre les cavités. Suivant les conditions de fonctionnement, réchauffement rapide de la machine électrique 11 entraîne une surpression dans la première cavité 21 par rapport à la deuxième cavité 22, générant une fuite d’air chaud vers ladite deuxième cavité ;

Afin d’augmenter l’étanchéité, il est possible d’augmenter la pression de frottement. Dans ce cas, la pression de contact entre le joint tournant 60 et l’arbre de rotation 40 est plus élevée, le joint freine l’arbre de rotation réduisant le rendement global du moteur à commande intégrée. De plus, en augmentant, le frottement génère de la chaleur, ce qui réchauffe l’air ambiant dans la deuxième cavité.

[0013] Il existe donc un réel besoin d’un dispositif permettant d’améliorer la tenue en température de l’unité de commande en empêchant l’air chaud de passer de la première cavité à la deuxième cavité tout en gérant un jeu autour de l’arbre de rotation.

RESUME DE L’INVENTION

[0014] Pour répondre aux problèmes évoqués ci-dessus de fuite de l’air chaud par le jeu autour de l’arbre de rotation, le demandeur propose un moteur à commande intégrée dans lequel une pompe centrifuge est montée sur l’arbre de rotation pour générer la circulation d’un flux d’air de la deuxième cavité vers la première cavité.

[0015] Selon un premier aspect, l’invention concerne un moteur à commande intégrée comprenant : une machine électrique dotée au moins d’une partie tournante (aussi nommée rotor) montée sur un arbre de rotation, une unité électronique de commande configurée pour piloter la machine électrique, un carter comprenant une première cavité dans laquelle est logée la machine électrique et une deuxième cavité, adjacente à la première cavité, dans laquelle est logée l’unité électronique de commande, la première cavité et la deuxième cavité étant toutes deux traversées par l’arbre de rotation, au moins une cloison thermique montée à une jonction entre la première cavité et la deuxième cavité, et une pompe centrifuge montée sur l’arbre de rotation, à la jonction entre la première cavité et la deuxième cavité du carter, et générant la circulation d’un flux d’air de la deuxième cavité vers la première cavité du carter.

[0016] La circulation d’un flux d’air de la deuxième cavité vers la première cavité permet de contrer les fuites d’air chaud de la première cavité vers la deuxième cavité via le jeu autour de l’arbre de rotation. Elle permet également la circulation de l’air ambiant de la deuxième cavité dans la première cavité où l’air ambiant est à une température plus élevée, ce qui permet de refroidir l’air ambiant de la deuxième cavité.

[0017] Outre les caractéristiques qui viennent d’être évoquées dans le paragraphe précédent, le moteur à commande intégrée selon un aspect de l’invention peut présenter une ou plusieurs caractéristiques complémentaires parmi les suivantes, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles : la pompe centrifuge comprend une pluralité d’aubes rotatives montées en couronne sur un cylindre solidaire de l’arbre de rotation, les aubes rotatives générant, en rotation, une différence de pression entre la première cavité et la deuxième cavité. le cylindre de la pompe centrifuge comporte, à une extrémité, un épaulement assurant une dérivation du flux d’air loin de l’arbre de rotation. l’épaulement est sensiblement parallèle à cette cloison thermique de sorte que ladite cloison thermique canalise le flux d’air. les aubes comprennent chacune une forme coudée avec une surface convexe solidaire du cylindre. les aubes sont inclinées ou cambrées, avec une forme adaptée au besoin de circulation d’air, chaque aube comprenant une surface latérale en biais par rapport à un plan perpendiculaire à un plan tangentiel au cylindre de la pompe centrifuge. les aubes sont planes, chaque aube comprenant une surface latérale contenue dans un plan perpendiculaire à un plan tangentiel au cylindre de la pompe centrifuge. le carter comporte des orifices de drainage assurant une circulation du flux d’air au sein dudit carter. au moins un orifice de drainage est localisé dans une première paroi externe de la deuxième cavité et au moins un orifice de drainage est localisé dans une enveloppe circulaire du carter, à la périphérie de la première cavité.

BREVE DESCRIPTION DES FIGURES

[0018] D’autres avantages et caractéristiques de l’invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit, illustrée par les figures dans lesquelles :

[0019] La figure 1 , déjà décrite, représente une vue en perspective avant (dessin A), une vue en perspective arrière (dessin B) et une vue en coupe transversale (dessin C) d’un moteur à commande intégrée selon l’état de la technique ;

[0020] La figure 2, déjà décrite, représente une vue en coupe transversale d’un moteur à commande intégrée équipé d’un dispositif selon l’état de la technique pour empêcher les fuites d’air chaud via le jeu autour de l’arbre de rotation ;

[0021] La figure 3, déjà décrite, représente une vue en coupe transversale d’un moteur à commande intégrée équipé d’un autre dispositif selon l’état de la technique pour empêcher les fuites d’air chaud via le jeu autour de l’arbre de rotation ;

[0022] La figure 4 représente une vue schématique en perspective d’un exemple de pompe centrifuge selon l’invention monté sur un arbre de rotation d’un moteur à commande intégrée ; [0023] La figure 5 représente une vue schématique en coupe partielle de la pompe centrifuge de la figure 4 montée à la jonction de la première cavité et de la deuxième cavité ;

[0024] La figure 6 représente une vue schématique en coupe transversale d’un moteur à commande intégrée équipé de la pompe centrifuge de la figure 4 ;

[0025] La figure 7 représente les vues de la pompe centrifuge des figures 4 et 5 sur lesquelles est schématisée la circulation du flux d’air généré par la pompe centrifuge ;

[0026] La figure 8 représente schématiquement une vue de côté d’un exemple d’aube de la pompe centrifuge de la figure 4 ; et

[0027] La figure 9 représente une vue en coupe transversale partielle d’un moteur à commande intégrée selon un mode de réalisation de l’invention.

DESCRIPTION DETAILLEE

[0028] Un exemple de réalisation d’un moteur à commande intégrée et équipé d’une pompe centrifuge selon l’invention, générant la circulation d’un flux d’air de la cavité abritant l’unité de commande vers la cavité abritant la machine électrique, est décrit en détail ci-après, en référence aux dessins annexés. Cet exemple illustre les caractéristiques et avantages de l'invention. Il est toutefois rappelé que l'invention ne se limite pas à cet exemple.

[0029] Sur les figures, les éléments identiques sont repérés par des références identiques. Pour des questions de lisibilité des figures, les échelles de taille entre éléments représentés ne sont pas respectées.

[0030] Un exemple d’une pompe centrifuge 100 selon l’invention est représenté sur les figures 4, 5 et 9. Cette pompe centrifuge 100 est une pompe ou un compresseur qui aspire de l’air de la première cavité 21 pour l’envoyer dans la deuxième cavité 22 sous l’effet de la force centrifuge. La pompe centrifuge 100 est montée autour de l’arbre de rotation 40 du moteur à commande intégrée 10 afin de réduire la température de l’unité de commande 12 en empêchant l’air chaud de passer, par le jeu autour de l’arbre de rotation 40, de la première cavité 21 vers la deuxième cavité 22. Pour cela, la pompe centrifuge 100 est montée à la jonction entre la première cavité 21 qui abrite la machine électrique 11 et la deuxième cavité 22 qui abrite l’unité de commande 12. On appelle « jonction » la zone du carter qui s’étend autour de l'arbre de rotation de part et d’autre de la cloison thermique, à la frontière entre la première cavité et la deuxième cavité.

[0031] Comme expliqué dans l’état de la technique, un moteur à commande intégrée peut comprendre une ou plusieurs cloisons thermiques 30 séparant la première cavité 21 et la deuxième cavité 22. Le moteur à commande intégrée selon l’invention peut également, en fonction du mode de réalisation, comporter une ou plusieurs cloisons thermiques 30. Dans la suite de la description, on parlera indifféremment de la cloison thermique ou des cloisons thermiques, étant entendu que le positionnement et le fonctionnement de la pompe centrifuge 100 est identique quel que soit le nombre de cloisons thermiques.

[0032] La pompe centrifuge 100 a pour fonction d’aspirer de l’air de la deuxième cavité 22 et de faire circuler le flux d’air aspiré à travers le jeu entre l’arbre 40 et la cloison thermique 30 en direction de la première cavité 21. L’air ambiant de la deuxième cavité 22 (c'est-à-dire l’air au voisinage de l’unité de commande 12) est ainsi chassé vers la première cavité 21 de sorte que, non seulement les fuites d’air potentielles dans le jeu entre la cloison thermique et l’arbre sont neutralisées, mais aussi que l’air chauffé de la deuxième cavité 22 est envoyé vers la première cavité 21 (où règne un air encore plus chaud), ce qui refroidit l’air ambiant de la deuxième cavité.

[0033] En effet, contrairement à un ventilateur qui génère une vitesse d’air, la pompe centrifuge 100 est conçue pour générer une différence de pression. En particulier, dans l’invention, la pompe centrifuge 100 génère une différence de pression entre les deux cavités 21 , 22 pour éviter que l’air chaud de la première cavité n’entre dans la deuxième cavité. Autrement dit, la pompe centrifuge 100 de l’invention, avec ses aubes spécifiques telles que décrites ultérieurement, assure une extraction de l’air de la deuxième cavité (ou cavité froide) pour le rejeter dans la première cavité (ou cavité chaude).

[0034] Selon certains modes de réalisation représentés sur les figures 4 à 6, la pompe centrifuge 100, comporte un cylindre 110 et des aubes rotatives 120 réparties sur la circonférence dudit cylindre 110 pour former une roue aubée. Le cylindre 110 est monté autour de l’arbre de rotation 40 (appelé plus simplement arbre) et entrainé par ce dernier. Lorsque le moteur est en fonctionnement, le cylindre 110, et par conséquent les aubes rotatives 120, sont ainsi mis en rotation par l’arbre 40. Le cylindre 110 peut, par exemple, être monté en force autour de l’arbre 40 ou fixé par tout moyen de fixation connu dans le domaine des moteurs et de la transmission comme, par exemple, par assemblage vissé, clavette, cannelure, pion, goupille élastique ou autre.... Le cylindre 110 peut s’étendre sur une portion plus ou moins longue de l’arbre 40 et peut, par exemple, traverser l’unité de commande 12 ou la machine électrique 11. Dans l’exemple des figures 4 et 5, le cylindre 110 s’étend depuis la zone avoisinant la cloison thermique 30 de la première cavité 21 jusqu’à la première paroi externe arrière 23 du carter 20. Dans cet exemple, le cylindre 110 est bloqué axialement sur l’arbre 40 par l’intermédiaire d’un premier épaulement 130 et d’un second épaulement 140 en butés directement ou indirectement sur des éléments du rotor, comme la roue 11 et le roulement arrière. En alternative, le cylindre pourrait être bloqué axialement par butée (directe ou indirecte) de part et d’autre de la cloison thermique 30 ou par butée (directe ou indirecte) sur d’autres éléments du rotor.

[0035] Les aubes rotatives 120, appelées plus simplement aubes, sont montées sur le cylindre 110 de sorte à être solidaires dudit cylindre. Elles peuvent, par exemple, être réalisées d’une seule pièce avec le cylindre 1 10 ou être fixées sur le cylindre par tout moyen de fixation connu dans le domaine des moteurs et de la transmission, comme par exemple par soudage, collage, vissage, rivetage ou autre.... Les aubes rotatives 120 sont réparties régulièrement sur le contour du cylindre 110 et forment une couronne d’aubes. Lorsque ces aubes, entraînées par le cylindre 110, sont en rotation, elles impriment un mouvement de rotation au volume d’air situé entre chaque paire d’aubes. Sous l’effet de la rotation des aubes 120, le flux d’air entre chaque paire d’aubes subit une force centrifuge et tend à se déplacer radialement vers l’extérieur des cavités. Le vide créé par l’évacuation de ce volume d’air va avoir pour effet d’aspirer l’air entre chaque paire d’aubes générant ainsi une différence de pression et donc un flux d’air.

[0036] Selon certains modes de réalisation, les aubes rotatives 120 sont localisées radialement entre la ou les cloison(s) thermique(s) 30 et le cylindre 110. Autrement dit, les aubes 120 sont positionnées au moins partiellement dans un jeu entre la cloison thermique 30 et l’arbre 40, à la jonction entre la première cavité 21 et la deuxième cavité 22. Dans l’exemple de la figure 5, deux cloisons thermiques 30 et 35 sont représentées, la cloison thermique 30 fermant la première cavité 21 et la cloison thermique 35 fermant la deuxième cavité 22. Dans l’exemple de la figure 6, une seule cloison thermique 30 est représentée qui assure la séparation entre la première et la deuxième cavité. Quelle que soit le nombre de cloisons thermiques, la rotation des aubes 120 engendre une différence de pression entre la première cavité et la deuxième cavité, cette différence de pression assurant le flux d’air de la deuxième cavité 22 vers la première cavité 21 .

[0037] Comme représenté sur les figures 4 et 7, le cylindre 110 de la pompe centrifuge 100 peut comporter une paroi cylindrique 150 qui se termine, à une première extrémité, par un épaulement 130 (appelé aussi première extrémité radiale) en saillie par rapport au cylindre 110 et/ou aux aubes 120. Cet épaulement 130 forme une dérivation pour le flux d’air généré par la rotation des aubes. Cette dérivation a pour effet de chasser le flux d’air loin de l’arbre de rotation 40, par exemple vers l’extérieur de la première cavité, créant ainsi un manque d’air entre les aubes, ce qui engendre une aspiration le long de la paroi cylindrique 150 du cylindre.

[0038] L’épaulement 130 peut s’étendre de façon sensiblement parallèle à la cloison thermique 30. L’épaulement 130 et la cloison thermique 30 forment ainsi, ensemble, un canal d’écoulement du flux d’air, la cloison thermique 30 jouant un rôle de carénage canalisant le flux d’air. En d’autres termes, l’air au voisinage de la paroi cylindrique 150, dans la deuxième cavité 22, est aspiré et entraîné par l’épaulement 130 dans la première cavité 21 , le long de la cloison thermique 30. Ainsi tant que les aubes 120 sont en rotation, une différence de pression est assurée entre la première et la deuxième cavité, forçant le flux d’air à circuler depuis la deuxième cavité 22 vers la première cavité 21 .

[0039] Les aubes rotatives 120, dont le rôle a été expliqué précédemment, sont solidaires du cylindre 110, de préférence au voisinage de l’intersection entre l’épaulement 130 et la paroi cylindrique 150. Les aubes 120 peuvent alors être fixées à la fois sur la paroi cylindrique et sur l’épaulement. Dans une alternative, les aubes 120 et l’épaulement 130 forment un ensemble solidaire à la paroi cylindrique 150.

[0040] Quel que soit leur mode de fabrication, les aubes 120, dont un exemple est représenté sur la figure 8, peuvent présenter chacune une forme coudée avec une surface convexe 124, une surface concave 122 et deux surfaces latérales 126. Dans cet exemple d’aube, la surface convexe 124 est la partie de l’aube solidaire du cylindre 110 (paroi cylindrique 150 et épaulement 130), la surface concave 122 et les surfaces latérales 126 sont les parties de l’aube en contact avec le flux d’air. Les aubes 120 peuvent être planes, comme dans l’exemple des figures 4 et 7 ; les surfaces latérales 126 des aubes sont alors contenues dans un plan radial, perpendiculaire à un plan tangentiel au cylindre 110. En se reportant au repère XYZ représenté sur la figure 8, une aube est plane lorsque ses surfaces latérales 120 sont contenues entièrement dans le plan XY. De telles aubes planes présentent l’avantage d’autoriser un fonctionnement de la pompe centrifuge 100 dans les deux sens de rotation de l’arbre 40. Selon une alternative, les aubes 120 peuvent être inclinées ou cambrées, c'est-à- dire que leurs surfaces latérales 126 ne sont plus dans le plan XY, perpendiculaire à un plan tangentiel au cylindre 110. En se référant au repère XYZ de la figure 8, une aube est inclinée ou cambrée lorsque sa surface convexe 124 est dans le plan XY mais que se surface concave 122 et ses surfaces latérales 126 sont inclinées par rapport à ce même plan XY. Pour des raisons aérodynamiques ou aéraulique, l’inclinaison ou la cambrure des aubes 120 est de préférence courbée, non-anguleuse, de sorte à optimiser la circulation du flux d’air. De telles aubes inclinées ou cambrées permettent une optimisation de la géométrie des aubes et de la pompe centrifuge en fonction du flux d’air désiré (dépendant notamment de la vitesse de rotation de l’arbre et des caractéristiques de l’air), lorsque la pompe centrifuge fonctionne dans un sens de rotation défini.

[0041] Dans certaines conceptions, le carter 20 est doté d’orifices qui peuvent servir au drainage assurant une circulation optimale du flux d’air au sein dudit carter. Des exemples de tels orifices de drainage 200 sont représentés sur la figure 9. Ces orifices de drainages 200 peuvent permettre d’une part d’évacuer d’éventuels condensats hors du carter, et d’autre part de créer un flux d’air traversant au moins l’une des cavités 21 et 22 de sorte à assurer le refroidissement des composants de l’unité de commande 12 et/ou la machine électrique.

[0042] Dans l’exemple de la figure 9, le carter 20 comporte une enveloppe circulaire 25 formant le boîtier de protection des cavités 21 et 22. Il comporte également une première paroi externe arrière 23 fermant la cavité 22 de l’unité de commande 12 et une deuxième paroi externe avant 24 fermant la cavité 21 de la machine électrique 11 . Comme expliqué précédemment, le carter 20 comporte, en outre, au moins une cloison thermique 30 de séparation des cavités 21 et 22. Dans l’exemple de la figure 9, les orifices de drainage 200 sont localisés d’une part dans la première paroi externe arrière 23 et d’autre part l’enveloppe circulaire 25, en périphérie de la première cavité 21 . Par exemple, un ou plusieurs premiers orifices de drainage 210 peuvent être positionnés dans la première paroi externe 23 du carter, à proximité de l’enveloppe circulaire 25, et un ou plusieurs seconds orifices de drainage 220 peuvent être positionnés dans l’enveloppe circulaire 25, en périphérie de la première cavité 21 , à proximité de la cloison thermique 30. La circulation du flux d’air créée par ces orifices de drainage 210 et 220 est représentée sur la figure 9 par des flèches. Dans cet exemple de la figure 9, on voit que le flux d’air traverse toute la deuxième cavité 22 de sorte, qu’en plus de faire circuler le flux d’air de la deuxième cavité 22 vers la première cavité 21 , il refroidit aussi une partie des composants de l’unité de commande 12.

[0043] Bien entendu, d’autres localisation des orifices de drainage 200 peuvent offrir d’autres avantages comme, par exemple, de refroidir également la machine électrique 11 . La position et le nombre des orifices de drainage 210 et 220 sont définis en fonction des zones à refroidir et du drainage désiré. Par exemple, les orifices de drainage peuvent être espacés et en nombre réduit pour engendrer une circulation prédéfinie du flux d’air ou, au contraire, relativement nombreux et répartis dans une zone prédéfinie (par exemple sur tout le diamètre extérieur d’une paroi externe 23, 24 ou toute la circonférence de l’enveloppe circulaire 25) pour engendrer un flux d’air global à l’intérieur d’une ou des deux cavités 21 , 22.

[0044] Bien que décrit à travers un certain nombre d'exemples, variantes et modes de réalisation, le moteur à commande intégrée selon l’invention comprend divers variantes, modifications et perfectionnements qui apparaîtront de façon évidente à l'homme du métier, étant entendu que ces variantes, modifications et perfectionnements font partie de la portée de l'invention.