TITRE : ELEMENTS CONDUCTEURS ET MACHINE ELECTRIQUE POUR AERONEF COMPRENANT DE TELS ELEMENTS CONDUCTEURS

La présente demande concerne une machine électrique pour aéronef, et notamment une machine électrique destinée à assurer la propulsion et/ou la sustentation électrique de l'aéronef, à équiper des systèmes de contrôle et commande de vol, à assurer la propulsion par drone, par exemple pour des avions à décollage et atterrissage vertical (VTOL), ou encore à équiper des systèmes de ventilation et de pompage.

Le développement des aéronefs à propulsion et/ou à sustentation électrique, et plus particulièrement des avions à propulsion électrique, implique le besoin de machines électriques à plus forte puissance et compacité. Il en résulte une augmentation des densités de courant dans les machines électriques qui peuvent atteindre des valeurs très élevées pour des demandes en puissance de l'ordre de la centaine de kilowatts, voire de l'ordre du mégawatt.

Dans ce contexte, les bobinages statoriques sont fréquemment les principales sources de pertes dans les machines électriques. La température maximale des bobinages, qui est dictée par la température maximale des isolants des conducteurs, limite la densité de courant, et donc la densité de couple de la machine électrique. La résistivité des conducteurs et les pertes Joule subséquentes augmentent avec la température, ce qui peut diminuer le rendement de la machine électrique.

Pour pallier cet inconvénient, il a été proposé de refroidir une machine électrique par convection naturelle. Selon cette solution, la chaleur est évacuée en grande partie par le carter de la machine électrique. Des ailettes sont généralement ajoutées au carter pour augmenter la surface de convection, et donc la dissipation de la chaleur. Bien qu’une telle solution soit simple à mettre en œuvre, elle n’ apporte pas pleine satisfaction car l'amélioration des propriétés de transfert thermique au plus près des bobinages reste limitée.

Une autre solution utilisée pour pallier cet inconvénient est la convection forcée par air. Une telle solution inclut généralement un ventilateur, qui augmente le coefficient d'échange thermique global mais présente des désavantages en termes de fiabilité et de réduction de la masse globale du système.

Une autre solution proposée pour pallier cet inconvénient est le refroidissement à convection forcée liquide, par exemple au moyen d’une chemise à eau. Cette solution permet une bonne extraction de la chaleur, mais le système de circulation du fluide peut nécessiter l’ajout d’une pompe et d’un échangeur de chaleur, ce qui complexifie le système et peut augmenter sa masse globale.

Au vu de ce qui précède, l’invention a pour but d’améliorer les propriétés de transfert thermique d’une machine électrique au plus près des bobinages sans nuire à la fiabilité du refroidissement ou complexifier et nuire à la compacité de la machine électrique.

A cet effet, il est proposé un élément conducteur principal destiné à être incorporé dans une machine électrique, comprenant une première portion active destinée à être au moins partiellement reçue dans un espace intérieur délimité par une culasse de la machine électrique et une portion passive destinée à être hors de l’ espace intérieur.

Selon une caractéristique générale de cet élément conducteur principal, la portion passive est creuse et remplie avec un matériau à changement de phase.

Un tel élément conducteur principal permet d’intégrer un matériau à changement de phase au niveau d’une première tête de bobine. On peut ainsi refroidir efficacement les bobinages et donc potentiellement augmenter le couple et/ou le rendement de la machine électrique. On peut en outre prévoir une seconde portion active destinée à être reçue dans l’ espace intérieur, les première et seconde portions actives s’ étendant de part et d’ autre de la portion passive.

L ’ élément conducteur principal ainsi conçu présente une forme similaire à celle d’un conducteur en épingle de machine électrique, ce qui lui permet de s ’intégrer facilement à une culasse de machine électrique.

De préférence, la première portion active est oblongue, la portion passive étant oblongue, la première portion active présentant, en section longitudinale, une aire moins importante qu’une aire de la portion passive en section longitudinale.

Une telle conception permet d’ augmenter le volume de matériau à changement de phase tout en conservant une épaisseur minimum de la paroi de la portion passive de conducteur.

Selon un autre aspect, il est proposé un élément conducteur auxiliaire destiné à être incorporé dans une machine électrique, comprenant une première zone de fixation à une extrémité d’une portion active d’un élément conducteur principal, l’ élément conducteur auxiliaire comprenant un tronçon passif destiné à être hors d’un espace intérieur délimité par une culasse de la machine électrique.

Selon une caractéristique générale de cet élément conducteur auxiliaire, le tronçon passif est creux et rempli avec un matériau à changement de phase.

Un tel élément conducteur auxiliaire permet, lorsqu’il est utilisé avec un élément conducteur principal selon l’invention ou avec un conducteur en épingle de machine électrique, de disposer un matériau à changement de phase au niveau d’une seconde tête de bobine opposée à la première tête de bobine.

On peut en outre prévoir une seconde zone de fixation à une extrémité d’une portion active d’un élément conducteur principal, les première et seconde zones de fixation étant situées au voisinage de deux extrémités respectives du tronçon passif.

Selon encore un autre aspect, il est proposé une machine électrique comprenant une culasse, un espace intérieur délimité par la culasse et une bobine, la bobine comprenant un élément conducteur principal tel que défini précédemment et/ou un élément conducteur auxiliaire tel que défini précédemment.

Dans un mode de réalisation, la culasse comprend au moins une dent, la bobine comprenant au moins un tour disposé autour de la dent, la bobine comprenant une première tête, la portion passive ou le tronçon passif étant situé(e) dans la première tête.

On peut en outre prévoir une seconde tête, une seule tête parmi les première et seconde tête comprenant un matériau à changement de phase.

De la sorte, on augmente l’ efficacité du refroidissement sans pour autant augmenter excessivement la masse et le volume de la bobine.

Dans un mode de réalisation, la bobine comprend au moins deux tours.

Avantageusement, la première tête est capable de mettre en œuvre une jonction électrique entre les tours de la bobine, la première tête comprenant un matériau à changement de phase.

Utiliser la tête mettant en œuvre la jonction entre les tours est avantageux dans la mesure où les portions ou tronçons formant cette tête sont plus longs que ceux formant l’ autre tête. On peut alors utiliser un plus grand volume de matériau à changement de phase.

Selon un autre aspect de l'invention, il est proposé une utilisation d’une machine électrique telle que définie précédemment pour la propulsion et/ou la sustentation électrique d’un aéronef, pour la ventilation et/ou le pompage de fluide au sein d’un aéronef.

Une telle machine électrique est particulièrement appropriée pour un aéronef électrique dans la mesure où les densités de courant permettant d’ assurer la propulsion ou la sustentation de l ’ aéronef peuvent prendre des valeurs extrêmement élevées. Le refroidissement plus efficace des bobines permet de limiter l’ augmentation de la résistivité des conducteurs et des pertes Joule subséquentes, ce qui augmente le rendement de la machine électrique.

Selon un autre aspect de l'invention, il est proposé un procédé de fabrication d’un élément conducteur principal tel que défini précédemment et/ou d’un élément conducteur secondaire tel que défini précédemment, dans lequel on réalise l’ élément conducteur et on place le matériau à changement de phase.

De préférence, l’élément conducteur est réalisé par fabrication additive.

La réalisation de l ’ élément conducteur par fabrication additive rend possible l’utilisation de géométrie optimisant la surface d’ échange entre conducteur et matériau à changement de phase, ce qui permet d’optimiser le transfert thermique.

Selon un mode de mise en œuvre, la portion passive et/ou le tronçon passif comprend un logement oblong présentant une section axiale supérieure à 400 mm ² , et, de manière successive, la portion passive et/ou le tronçon passif est formé(e), puis le matériau à changement de phase est inséré dans le logement sous vide et à l’ état liquide.

L ’intégration du matériau à changement de phase est ainsi facilitée.

Avantageusement, l’on insère un volume de matériau à changement de phase à l’ état liquide égal à un volume du logement multiplié par un coefficient compris entre 95% et 100%.

Une telle insertion permet d’ évacuer le volume de matériau à changement de phase engendré par les dilatations thermiques du matériau lors du passage de l’ état solide à l’ état liquide et pouvant contraindre le conducteur une fois scellé. Selon un mode de mise en œuvre, la portion passive et/ou le tronçon passif est formé(e) par électroformage autour du matériau à changement de phase.

Dans un tel mode de mise en œuvre, comme le conducteur est fabriqué en prenant pour support le matériau à changement de phase, l’ électroformage permet d’optimiser le contact entre le conducteur et le matériau à changement de phase.

De préférence, le procédé comprend une étape dans laquelle on fixe par électroformage des bouchons aux extrémités de la portion passive et/ou du tronçon passif.

On facilite ainsi la réalisation de l'élément conducteur.

D'autres buts, caractéristiques et avantages apparaîtront à la lecture de la description suivante, donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels :

[Fig 1 ] est une représentation isométrique d’un stator d’une machine électrique selon un aspect de la présente invention,

[Fig 2] , [Fig 3] et [Fig 4] sont des représentations tridimensionnelles de trois éléments conducteurs en épingle du stator de la figure 1 ,

[Fig 5 ] est une vue de face d’un élément conducteur selon un autre aspect de l'invention, à un état déplié,

[Fig 6] est une représentation en coupe isométrique d’une portion passive de l’élément conducteur de la figure 5 ,

[Fig 7] est une représentation en coupe transversale de la portion passive du conducteur des figures 5 et 6,

[Fig 8] est une vue de dessus du conducteur des figures 5 à 7 a l’état plié et inséré dans une culasse de machine électrique,

[Fig 10] est une représentation en coupe transversale d’une portion passive d’un élément conducteur selon un autre mode de réalisation de l'invention, [Fig 1 1 ] est une représentation en coupe transversale d'une portion passive d'un élément conducteur principal selon encore un mode de réalisation de l’invention,

[Fig 12] est une vue de dessus d'un stator de machine électrique selon un autre mode de réalisation de l’invention,

[Fig 13] est une vue latérale du stator de la figure 1 1 ,

[Fig 14] représente un mode de mise en œuvre d’un procédé de fabrication d’un élément conducteur,

[Fig 15] représente un autre mode de mise en œuvre d’un procédé de fabrication d’un élément conducteur

[Fig 16] et [Fig 17] représentent une machine électrique et une bobine selon un autre aspect de la présente invention,

[Fig 18] et [Fig 19] représentent un autre mode de réalisation d’une machine électrique et d’une bobine selon l’invention, et

[Fig 20] représente schématiquement une bobine selon un autre mode de réalisation de l’invention.

Dans les différentes figures de la demande, les éléments identiques portent les mêmes références.

En référence à la figure 1 , on a schématiquement représenté une machine électrique 2. La machine électrique 2 est destinée à être incorporée dans un aéronef, de préférence destiné au transport de personnes. Plus particulièrement, dans l’exemple illustré, la machine électrique 2 est un moteur électrique destiné à assurer la propulsion d'un avion, par exemple en entraînant en rotation une hélice (non représentée). On ne sort pas du cadre de l’invention en envisageant une machine électrique destinée à assurer une autre fonction et/ou une machine électrique destinée être incorporé dans un autre type d'aéronef, par exemple un moteur électrique destiné à assurer la sustentation d'un hélicoptère, à équiper des systèmes de contrôle et commande de vol ou encore à équiper des systèmes de ventilation et de pompage. De même, on ne sort pas du cadre de l’invention en envisageant une machine électrique de type différent, par exemple un transformateur électrique.

La machine électrique 2 comporte un stator 4 et un rotor 6. Le stator 4 est à bobinage en épingle. En d’ autres termes, comme cela sera exposé par la suite, le bobinage du stator 4 comprend des éléments conducteurs en épingle, également connus sous l ’appellation anglo- saxonne « hairpin ». Le stator 4 est destiné à être mécaniquement fixé à un bâti de l'aéronef, et le rotor 6 est destiné à être mécaniquement fixé à un arbre solidaire de l'hélice de l'aéronef.

On définit une base vectorielle orthonormale 8 solidaire du stator 4. La base vectorielle orthonormale 8 comporte un vecteur X, un vecteur Y et un vecteur Z. Le rotor 6 est capable de pivoter, par rapport au stator 4, autour d'un axe parallèle au vecteur X.

Le stator 4 comporte une culasse 10. La culasse 10 comprend une surface extérieure cylindrique 12, une surface intérieure cylindrique 14, une surface frontale supérieure 16 et une surface frontale inférieure 18. Les surfaces cylindriques 12 et 14 présentent une section axiale circulaire de rayons respectifs R12 et R14.

Dans la présente demande, le terme « cylindrique » et les termes dérivés seront compris conformément à leur définition commune, à savoir qu’une surface cylindrique est une surface constituée par tous les points sur toutes les lignes qui sont parallèles à une ligne donnée et qui passent par une courbe plane fixée dans un plan non parallèle à la ligne donnée.

Dans la présente demande, sauf lorsqu'il en sera indiqué autrement, les termes « axial » et « radial », ainsi que leurs dérivés, seront compris comme se référant par rapport à l'axe de rotation du rotor 6 par rapport au stator 4.

La culasse 10 comporte une pluralité de dents 20. Les dents 20 s'étendent axialement entre les surfaces frontales 16 et 18. Les dents 20 s'étendent radialement vers la surface cylindrique extérieure 12. La profondeur selon la direction radiale des dents 20 est sensiblement égale à la moitié de la différence entre les rayons R12 et R14. Les dents 20 délimitent radialement un espace intérieur 22. L ’ espace intérieur 22 est de ce fait formé par une pluralité d’ encoches situées entre les dents 20. Cet espace intérieur 22 est situé axialement entre les surfaces frontales 16 et 18 et radialement à l'extérieur de la surface cylindrique intérieure 14, et est destiné à recevoir des parties actives d’élément conducteur formant une bobine 23 du stator 4. De tels éléments conducteurs vont maintenant être décrits en référence aux dessins.

Les figures 2 à 4 illustrent schématiquement des éléments conducteurs selon différents modes de réalisation, qui comportent une portion passive et une ou deux portions actives, la portion passive étant creuse et remplie de matériau un matériau à changement de phase (non représenté), également connu sous l’ acronyme MCP.

Plus précisément la figure 2, représente schématiquement un élément conducteur basique 24 ; la figure 3 représente un demi élément conducteur 26 ; et la figure 4 représente schématiquement un élément conducteur de pont 28.

Les éléments conducteurs 24, 26 et 28 comprennent une portion active 30 et une portion passive 34. En outre, les éléments conducteurs 24 et 28 comprennent une deuxième portion active 32 située, par rapport à la portion passive 34, à l’opposé de la portion active 30. La frontière entre une portion active 30 ou 32 et la portion active 34 est schématiquement représentée sur les figures 2 à 4 par des lignes pointillées 36. La circulation de courant électrique est schématiquement représentée sur la figure 2 par une flèche I.

Les portions actives 30 et 32 des éléments conducteurs 24, 26 et 28 sont au moins partiellement dans l’ espace intérieur 22 délimité par les dents 20. En d’autres termes, pour chaque élément conducteur 24, 26 et 28, tout ou partie de la portion active 30 et/ou de la portion active 32 est situé dans une encoche formant l’espace intérieur 22. A l'inverse, les portions passives 34 des éléments conducteurs 24, 26 et 28 sont situées hors de l’ espace intérieur 22 délimité par les dents 20. En d'autres termes, les portions passives 34 sont situées au-dessous de la surface frontale inférieure 18 et au-dessus de la surface frontale supérieure 16.

De ce fait, seules les portions actives 30 et 32 des éléments conducteurs participent à la création de couple par la machine électrique 2. Les portions passives 34, quant à elles, constituent des têtes de bobine qui assurent la continuité électrique dans la bobine ou entre deux bobines mais ne participent pas à la création du couple.

Les portions passives 34 sont creuses et remplies avec un matériau à changement de phase (non représenté.

L'intégration du matériau à changement de phase dans les portions passives 34, c’ est-à dire dans les têtes de bobine, permet d’augmenter le couple, et donc le rendement de la machine électrique 2 grâce à une réduction de la température des bobinages. Les têtes de bobine ne participent pas à la création du couple dans la machine électrique 2, et leur volume n'est pas limité, contrairement aux portions actives 30 et 32 qui sont reçues dans l’ espace intérieur 20. De ce fait, il est possible d’utiliser des conducteurs creux pour réaliser ces portions 34, avec une section de conducteur plus importante, que les conducteurs 30 et 32, permettant le stockage à l’intérieur de ces conducteurs creux du matériau à changement de phase utilisé pour le refroidissement des bobinages, sans fragiliser la tête de bobine et sans réduire le couple de la machine électrique ou son rendement.

Bien que, dans les exemples illustrés, les éléments conducteurs 24, 26 et 28 soient incorporés dans le stator 4, on peut sans sortir du cadre de l’invention envisager d’incorporer de tels éléments conducteurs dans le rotor 6. Les figures 5 à 9 représentent schématiquement un autre mode de réalisation de l'invention. Dans ce mode, un élément conducteur principal 38 destiné à être incorporé dans des machines électriques telles que la machine électrique 2 comporte une portion passive creuse, remplie de matériau un matériau à changement de phase MCP et deux parties actives de part et d’autre.

Comme les éléments conducteurs 24et 28, l’élément conducteur principal 38 comporte une portion active 30, une portion passive 34 et une portion active 32. Les portions actives 30 et 32 sont situées de part et d’autre de la portion passive 34. Les portions 30 et 32 sont oblongues et leur direction longitudinale est parallèle à la direction du vecteur Y. La portion 34 est oblongue et sa direction longitudinale est parallèle à la direction du vecteur X. Les portions 30, 32 et 34 sont réalisées en cuivre ou en aluminium. Les portions actives 30 et 32 sont sensiblement perpendiculaires à la portion passive 34, l'élément conducteur principal 38 formant un U contenu dans le plan perpendiculaire au vecteur Z.

Comme illustré sur la figure 9, lorsque l’ élément conducteur 38 est assemblé avec la culasse 10, les portions actives 30 et 32 sont reçues dans l’ espace intérieur 22 délimité par les dents 20 alors que la portion passive 34 est située à l’extérieur de l’ espace intérieur 22 de la culasse 10.

Comme cela est notamment visible sur les figures 6 à 8, la section transversale des sections 30, 32 et 34 forme un rectangle. La section transversale rectangulaire des portions actives 30 et 32 présentent sensiblement la même largeur ho et la même hauteur I130. La section axiale rectangulaire de la portion 34 présente une largeur I34 et une hauteur 1134 , plus grandes que les dimensions respectives ho et I130.

Comme visible sur les figures 6 et 7, la portion passive 34 comprend un logement oblong 42. En d’ autres termes, la portion passive 34 est une portion conductrice creuse définissant une cavité interne qui s'étend axialement sur la longueur de la portion. Le logement oblong 42 a une forme cylindrique selon la direction du vecteur Y et présente une section axiale rectangulaire de largeur I42 et de hauteur 1142. Les dimensions I42 et 1142 sont telles que la section axiale du logement oblong 42 est comprise entre 400 mm ² et 800 mm ² . Le logement oblong 42 s'étend axialement sur toute la longueur de la portion passive 34.

Comme visible sur les figures 6 et 7, le logement oblong 42 est rempli avec un matériau à changement de phase 44 (visible en hachuré sur la figure 7).

Ainsi, l’élément conducteur principal 38 est formé d’un seul tenant, ou de façon monobloc. Il n'y a donc pas de barrière thermique entre les portions 30 et 32 et la portion 34 de tête de bobine, ce qui permet d'améliorer grandement le transfert thermique, et donc l'efficacité du refroidissement.

Une fois que l’ élément conducteur principal 38 est partiellement inséré dans l’ espace intérieur 22 délimité par les dents 20, on fixe un élément conducteur auxiliaire (non représenté sur les figures 5 à 8) aux extrémités libres des portions actives 30 et 32. Typiquement, l’élément conducteur auxiliaire est réalisé en cuivre ou en aluminium.

La figure 10 représente la portion passive 34 d’un élément conducteur principal 46 selon un autre mode de réalisation de l'invention. La figure 1 1 représente la portion passive 34 d’un élément conducteur principal 48 selon encore un autre mode de réalisation de l'invention. Les figures 10 et 1 1 représentent une vue en coupe des éléments conducteurs principaux 46 et 48 selon le même plan de coupe que celui de la figure 7.

Dans l'exemple illustré à la figure 10, le logement oblong 42 de la portion passive 34 de l’ élément conducteur principal 46 selon l'invention présente une section axiale circulaire. Il en résulte une adaptation de la forme intégrant le matériau à changement de phase 44 dans la tête de bobine, ce qui peut modifier l'efficacité du refroidissement de la machine électrique 2.

Dans la variante illustrée sur la figure 1 1 , le logement oblong 42 de la portion passive 34 de l’ élément conducteur principal 48 présente une section axiale formant une étoile à cinq branches. Bien entendu, on peut sans sortir du cadre de l’invention envisager d’autres formes de la section axiale du logement oblong 42, et ce faisant une forme d’intégration du matériau à changement de phase 44 différente.

En référence aux figures 12 et 13 , on décrit une autre variante de réalisation, dans laquelle le matériau à changement de phase est intégré à un élément conducteur auxiliaire 50 qui coopère avec un élément conducteur principal 52. Dans cette variante et comme schématiquement illustré sur la figure 1 1 , les portions actives 54 et 56 et passive 58 de l'élément conducteur principal 52 sont dépourvues de matériau à changement de phase. Comme illustré sur la vue de côté de la figure 12, une pluralité d'éléments conducteurs auxiliaires 50 et une pluralité d'éléments conducteurs principaux 52 sont incorporées sur la culasse 10.

L ’ élément conducteur auxiliaire 50 diffère des éléments conducteurs principaux 52 en ce qu'il est dépourvu de portion active. En d’autres termes, l’élément conducteur auxiliaire 50 est complètement situé en dehors de l’ espace intérieur 22. L’ élément conducteur auxiliaire 50 comporte donc un unique tronçon passif 60 présentant une forme oblongue et s'étendant entre deux extrémités 62 et 64.

Le tronçon passif 60 comporte une zone de fixation 66 et une zone de fixation 68. La zone de fixation 66 est à proximité de l'extrémité 62 alors que la zone de fixation 68 est à proximité de l'extrémité 64. Au niveau de la zone de fixation 66, le tronçon passif 60 est fixé à une extrémité de la portion active 54. Au niveau de la zone de fixation 68, le tronçon passif 60 est fixé à la portion active 56. Plus particulièrement, le tronçon passif 60 est fixé aux extrémités distales des portions actives 54 et 56 les plus éloignées de la portion passive 58. Dans l'exemple illustré, la fixation du tronçon passif 60 aux portions actives 54 et 56 est réalisée par un point de soudure 70, de sorte à assurer un bon contact électrique et thermique.

Comme représenté sur la figure 13 , qui est une vue de dessus dans le plan YZ montrant l’assemblage des éléments conducteurs dans la culasse 10, le tronçon passif 60 des éléments conducteurs auxiliaires 50 comprend un logement oblong 72. Le logement oblong 72 est cylindrique selon la direction du vecteur Y à section axiale circulaire. Le logement oblong 72 est rempli avec un matériau à changement de phase 74 représenté par un motif hachuré.

Le tronçon passif 60 comporte, au niveau de ses extrémités 62 et 64, des bouchons 76, en grisé sur la figure. Sur la figure 13 , le bouchon 76 de l’élément conducteur auxiliaire 50 supérieur a été omis de manière à permettre de représenter le logement oblong 72 et le matériau à changement de phase 74 de cet élément conducteur auxiliaire 50. Le bouchon 76 est capable d'obstruer totalement le logement oblong 72 au niveau de l’extrémité 62 ou 64 correspondante. De ce fait, le bouchon 76 est capable d’empêcher le matériau à changement de phase 74 de sortir du logement oblong 72. Quoique non représentés, les bouchons 76 peuvent être utilisés pour boucher les logements oblongs 42 de l’ élément conducteur principal 38 du mode de réalisation des figures 5 à 9.

Bien entendu, un élément conducteur principal à matériau à changement de phase tel que l'élément 38 , 46 ou 48 peut être utilisé à la place de l’ élément conducteur principal 52. De même, on ne sort pas du cadre de l’invention en assemblant deux éléments conducteurs principaux qui seraient constitués chacun par une ( 1 ) portion active et une (1 ) portion passive, l’ extrémité libre de la portion active de chaque élément conducteur principal étant fixée à la portion passive de l’ autre élément conducteur principal, et l'élément conducteur d'au moins une des têtes de bobine du tour considéré étant creux et rempli d'un matériau à changement de phase selon l'invention.

En référence à la figure 14, on a schématiquement représenté un procédé de fabrication de l'élément conducteur auxiliaire 50. On ne sort pas du cadre de l'invention en mettant en œuvre le même procédé pour fabriquer l’un des éléments conducteurs principaux 38 , 46, 48.

Le procédé de la figure 14 comporte une première étape E01 au cours de laquelle on place le matériau à changement de phase 74. Le matériau à changement de phase 74 est, au cours de l'étape E01 , à l'état solide.

Le procédé comporte, ensuite, une étape E02 au cours de laquelle on forme, autour du matériau à changement de phase 74, le tronçon passif 60 par électroformage.

Le procédé comporte, ensuite, une étape E03 au cours de laquelle on fixe, au niveau des extrémités 62 et 64, les bouchons 76 par électroformage.

Ainsi, à l’issue du procédé de la figure 13 , on dispose de l’élément conducteur auxiliaire 50 présentant un tronçon passif 60 creux et rempli avec un matériau à changement de phase 74.

En référence à la figure 15 , on a représenté un autre mode de mise en œuvre d’un procédé de fabrication de l’élément conducteur principal 38. Sans sortir du cadre de l’invention, on peut envisager de mettre en œuvre le procédé de la figure 15 pour fabriquer les éléments conducteurs principaux 46 et 48 ou l’ élément conducteur auxiliaire 50.

Le procédé de la figure 15 comporte une première étape E l i au cours de laquelle on réalise les portions 30, 32 et 34. Dans l’exemple illustré, au cours de l’ étape E l i , on réalise les portions 30, 32 et 34 par fabrication additive. En résultat, il est possible d’obtenir les formes du logement oblong 42 optimisant le contact entre le matériau à changement de phase 44 et les matériaux conducteurs constituant les portions 30, 32 et 34. Plus particulièrement, on optimise la surface d’ échange, par exemple par ajout de structures lattices à l’intérieur de conducteurs creux. Toutefois, on ne sort pas du cadre de l'invention en envisageant un autre procédé de réalisation des portions 30, 32 et 34, comme par exemple un procédé de réalisation par ébauchage à chaud.

Le procédé de la figure 15 comprend une étape E 12 au cours de laquelle on place le matériau à changement de phase 44 dans le logement oblong 42, comme représenté sur les figures 6 et 7. Dans l'exemple illustré, l’intégration du matériau à changement de phase 44 dans le logement oblong 42 se fait sous vide lorsque le matériau à changement de phase 44 est à l’état liquide. La section axiale rectangulaire du logement oblong 42 supérieure à 400 mm ² est ici particulièrement avantageuse dans la mesure où elle permet de limiter la pression nécessaire pour faire pénétrer le matériau à changement de phase 44. Il en résulte une intégration du matériau à changement de phase 44 dans le logement oblong 42 facilement réalisable industriellement.

Au cours de l’ étape E 12, le taux de remplissage du conducteur creux est ajusté afin d’évacuer le volume de matériau à changement de phase 44 engendré par les dilatations thermiques du matériau lors du passage de l’état solide à l’état liquide. On évite ainsi de contraindre la portion passive 34. Bien que, dans l’exemple illustré, le matériau à changement de phase présente un volume plus important à l’ état liquide qu’ à l’ état solide, on ne sort pas du cadre de l’invention en envisageant un matériau à changement de phase présentant un volume moins important à l’ état solide qu’ à l’ état liquide.

A cet égard, le volume V44 de matériau à changement de phase 44 insérée dans les logements 42 est égale au volume V42 du logement 42 multiplié par un coefficient compris entre 80 % et 100 % :

[Math 1 ]

E42 * 0.80 < 1^4 — ^42 Le procédé de la figure 15 comporte une étape E 13 au cours de laquelle on place des bouchons aux extrémités axiales du logement cylindrique 42. Par exemple, les bouchons sont soudés ou brasés sur la portion passive 34.

Sur les figures 16 et 17, on a schématiquement représenté un mode de réalisation d’une bobine 100 selon un autre aspect de l’invention. Telle qu’illustrée, la bobine 100 est incorporée dans la machine électrique 2.

La bobine 100 comporte quatre tours 102 disposés autour d’une dent 20 du moteur 2. La bobine 100 comporte une tête 104 et une tête 106.

Comme illustré sur la figure 16, chaque tour 102 comprend un élément conducteur principal 52, la tête 104 étant constituée par les portions passives 58 des quatre éléments conducteurs principaux 52.

Comme illustré sur la figure 16, la bobine 100 comporte quatre éléments conducteurs auxiliaires 108. Les éléments conducteurs auxiliaires 108 sont semblables aux éléments conducteurs auxiliaires 50. En particulier, les éléments conducteurs auxiliaires 108 sont pourvus d'un matériau à changement de phase. Les éléments conducteurs auxiliaires 108 mettent en œuvre la jonction électrique entre deux tours 102 adjacents. Plus particulièrement, quel que soit un élément conducteur auxiliaire 108 , une extrémité de l’élément 108 est assemblée avec une extrémité d’un élément conducteur principal 52 d’un tour 102 inférieur et l’autre extrémité de l’élément 108 est assemblée avec une extrémité d'un élément conducteur principal 52 d'un tour 102 supérieur.

Ainsi, dans ce mode de réalisation, la tête 106 est pourvue d'un matériau à changement de phase et la tête 104 est dépourvue d’un matériau à changement de phase. En ne prévoyant qu’une seule tête munie d’un matériau à changement de phase, on améliore l’efficacité du refroidissement tout en évitant d’augmenter excessivement la masse et le volume de la bobine 100. En outre, le choix de la tête mettant en œuvre la jonction électrique entre les tours 102 est particulièrement judicieux, les tronçons passifs constituant la tête 106 étant plus long que les portions passives constituant la tête 104. Dès lors, on peut incorporer un plus grand volume de matériau à changement de phase.

Sur les figures 18 et 19, on a schématiquement représenté une bobine 1 10 selon un autre mode de réalisation.

La bobine 1 10 diffère de la bobine 100 en ce qu'elle comprend des éléments conducteurs principaux 1 12 présentant deux portions actives appartenant respectivement à deux tours 102 adjacents, et une portion passive 1 14 reliant les portions actives entre elles. Dans ce mode de réalisation, la tête 104 est alors constituée par les portions passives 1 14 dirigées de manière oblique par rapport aux portions passives des éléments conducteurs principaux 52 du mode de réalisation des figures 16 et 17.

La bobine 1 10 diffère de la bobine 100 en ce qu'elle comprend des éléments conducteurs auxiliaires 1 16 reliant, dans la tête 106, les extrémités de deux éléments conducteurs principaux 1 12. De ce fait, les éléments conducteurs auxiliaires 1 16 font partie d’un tour 102 respectif.

Dans ce mode de réalisation, seules les portions passives 1 14 sont munies d'un matériau à changement de phase. De la sorte, on améliore l'efficacité du refroidissement sans augmenter excessivement la masse et le volume de la bobine 1 10, et on peut incorporer un plus grand volume de matériau à changement de phase.

Sans sortir du cadre de l’invention, on pourrait envisager de disposer un matériau à changement de phase dans les éléments conducteurs auxiliaires 1 16, alternativement ou en plus du matériau à changement de phase placé dans la tête 104.

Sur la figure 20, on a schématiquement représenté une bobine 120 selon un autre mode de réalisation.

La bobine 120 diffère de la bobine 100 en ce qu’ elle comprend un seul élément conducteur 122 présentant une pluralité de portions actives 124, une pluralité de portions passives droites 126 et une pluralité de portions passives obliques 127. Les portions passives 126 forment, d’un côté de la bobine 100, une tête 128 et les portions passives 127 forment, de l’ autre côté de la bobine 100, une tête 130. La bobine comporte une pluralité de tours comprenant chacun une paire de portions actives 124 et une portion passive 126. Les portions passives 127 joignent deux tours adjacents de la bobine 120. Les portions passives 126 comprennent des logements oblongs 132 destinés à être remplis avec un matériau à changement de phase (non représenté sur les figures), de même que les logements oblongs 42 dans le mode de réalisation des figures 5 à 9. Les logements oblongs 132 peuvent être fermés par des bouchons 134 (visibles sur la figure 20). On ne sort pas du cadre de l’invention en ne prévoyant des logements oblongs que sur tout ou partie des portions passives 126 formant la tête 128 ou que sur tout ou partie des portions passives 126 formant la tête 130.

Pour réaliser la bobine 120, on peut, dans un premier temps, former les portions actives 124 et passives 126 de manière monobloc, d’un seul tenant. Pour ce faire, on peut employer un procédé de fabrication additive. Un tel mode de réalisation est tout particulièrement avantageux dans la mesure où, l’ élément conducteur 122 étant réalisé de façon monobloc, les transferts thermiques entre les portions actives et passives sont optimisés.