TITRE : Machine électrique pour système de traction pour dispositif mobile à autopropulsion avec refroidissement à air optimisé.

DOMAINE TECHNIQUE DE L’INVENTION

[oooi] Le domaine technique de l’invention est celui du refroidissement des machines électriques pour un dispositif mobile à autopropulsion.

[0002] Dans la suite, par dispositif mobile à autopropulsion, on entend un véhicule pour transporter des marchandises ou des personnes, qui comprend son système de traction pour se déplacer tel que le moteur thermique ou électrique d’une voiture, camion, d’un vélo ou d’un objet qui se déplace avec son système de traction tel qu’un drone. Un tel dispositif mobile à autopropulsion peut en outre comprendre une conduite autonome.

[0003] La présente invention concerne une machine électrique tournante telle qu’un alternateur ou un alternodémarreur ou une machine réversible ou un moteur électrique pour un dispositif mobile à autopropulsion.

[0004] L’invention porte plus particulièrement sur le refroidissement à air d’un rotor et d’un stator d’une machine électrique et potentiellement son électronique. En outre l’invention porte sur un système de traction comprenant un climatiseur pour envoyer l’air de refroidissement dans la machine électrique.

ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE DE L’INVENTION

[0005] Les machines électriques tournantes comprennent un stator, un rotor qui en fonctionnement génèrent une grande quantité de chaleur.

[0006] Le stator comporte un paquet de tôles doté d'encoches équipées d'isolants d'encoches pour le montage du bobinage du stator. Le bobinage comporte une pluralité d'enroulements de phase insérés dans les encoches du paquet de tôles et formant, avec tous les enroulements de phase, un chignon avant et un chignon arrière de part et d'autre du paquet de tôles. Les enroulements sont obtenus par exemple à partir d'un fil continu recouvert d'émail ou à partir d'éléments conducteurs en forme de barre, tels que des épingles en forme de U ou I dont les extrémités sont reliées entre elles par exemple par soudage. Ces enroulements de phases sont par exemple des enroulements triphasés qui sont connectés en étoile ou en triangle, dont les sorties sont reliées à au moins une électronique de puissance comportant des éléments redresseurs tels que des transistors du type MOSFET.

[0007] Les enroulements comprennent chacun une résistance, souvent mesurée entre deux sorties de phases. Lorsqu’un courant circule dans les enroulements, cela entraîne de la chaleur due à la résistance de chaque bobine du bobinage, appelé effet Joule ou pertes Joule. De manière générale, plus la machine électrique comprend une puissance (électrique ou mécanique) importante, plus les enroulements produisent de la chaleur. [0008] En raison de cette chaleur, les enroulements sont chauffés et leurs résistances augmentent réduisant les performances de la machine et entraînant encore plus de chaleur.

[0009] En outre, lorsque les températures de la bobine s'élèvent au-dessus d'une valeur prédéterminée, l'isolant de la bobine de stator devient moins isolant que souhaité. Par conséquent, la durée de vie du bobinage du stator peut être réduite.

[ooio] Le rotor peut comprendre des aimants, le rotor étant entouré par le stator, chaque aimant chauffe sous l’effet de la température du stator qui augmente. La chaleur affecte aussi les performances des aimants. En effet, plus l’aimant est chaud plus les domaines magnétiques se confondent, ce qui entraîne une diminution du magnétisme et donc diminue les performances et donc le rendement de la machine électrique.

[ooii] Pour éviter un échauffement excessif de la bobine du stator et des aimants du rotor, il est connu d’utiliser un ventilateur sur le rotor pour aspirer de l'air de refroidissement depuis l'air ambiant de la machine électrique, refroidissant ainsi les composants internes (enroulements, isolants, aimants et toute autre pièce mécanique tel que les paliers nécessitant un refroidissement) de la machine électrique.

[0012] Cependant, plus la température de l’air ambiant est élevée moins l’air aspiré permet de refroidir les composants. En outre certaines machines ont une puissance tellement importante que le refroidissement par l’air ambiant absorbé, n’est pas suffisant. Il existe donc aussi des machines électriques refroidies par un liquide, tel que de l’huile ou de l’eau glycolée ayant un meilleur transfert de chaleur s’écoulant autour du stator pour le refroidir. Cependant ces machines nécessitent un circuit hydraulique complexe et coûteux, c’est en particulier dû aux problèmes d’étanchéités liées aux dilatations et vibrations de ces machines, mais aussi aux niveaux des raccords des tuyaux externes, sans oublier les problèmes de coûts et de fiabilités des pompes et mesures de débit et de température pour assurer le bon refroidissement.

[0013] Il existe donc un besoin d’une machine électrique ayant un refroidissement optimisé efficace et à moindre coût pour refroidir le stator et les aimants.

RESUME DE L’INVENTION

[0014] L’invention offre une solution aux problèmes évoqués précédemment, en permettant d’avoir un refroidissement optimisé en ayant une circulation d’air ayant peu de perte de charge.

[0015] Un aspect de l’invention concerne une machine électrique pour système de traction pour dispositif mobile à autopropulsion, la machine électrique comprenant : un rotor comprenant un axe de rotation, un corps, des aimants permanents logés dans ce corps, une première extrémité axiale pour entraîner un organe d’entraînement et une deuxième extrémité opposée axialement à la première extrémité, un stator comprenant : un paquet de tôles doté d'encoches et d’une surface externe, un bobinage comprenant des portions dans les encoches, une frette comprenant une surface externe et une surface interne cylindrique montée autour de la surface externe du paquet de tôles, un premier palier supportant le stator et le rotor par sa première extrémité, un deuxième palier supportant le stator et le rotor par la deuxième extrémité, comprenant au moins un raccord pour permettre de monter un conduit d’apport d’air d’un circuit d’apport d’air, un circuit de refroidissement s’étendant axialement entre le premier et le deuxième palier, le circuit de refroidissement comprenant : au moins un conduit de refroidissement de rotor traversant le corps du rotor axialement débouchant de part et d’autre axialement du corps des conduits de refroidissement de stator traversant la frette entre la surface interne et la surface externe, les conduits de refroidissement de stator étant répartis autour du paquet de tôles et comprenant chacun une entrée axiale du côté du deuxième palier , au moins un conduit de transfert d’air à travers axialement le deuxième palier pour permettre de transférer l’air, provenant du conduit d’apport d’air relié au raccord, aux conduits de refroidissement de rotor et de stator.

[0016] Grâce à l’invention, la machine électrique comprend un refroidissement à air optimisé, efficace et à moindre coût. En effet, d’une part le raccord de la machine électrique est conçu pour être connecté à un conduit pour recevoir de l’air et d’autre part le conduit de transfert d’air permet de transférer ce flux d’air axialement à travers le deuxième palier dans les conduits de refroidissement du rotor et du stator réduisant ainsi les pertes de charge. Il y a en effet peu de pertes de charge car le flux d’air reçu par le conduit d’apport d’air continue de circuler de façon axiale dans les conduits du circuit de refroidissement. Notamment, par rapport à un apport d’air radial et/ou un transfert d’air radial à travers le stator, ou radialement entre le paquet de tôle et le deuxième palier, l’air apporté traversant axialement le deuxième palier permet en outre à l’air de mieux circuler dans l’entrefer formant aussi un conduit du circuit de refroidissement permettant ainsi de refroidir plus efficacement le stator et le rotor lorsque ce dernier est immobile. Il peut en être de même lorsque le rotor est en rotation malgré les perturbations de circulation d’air liées à la rotation du rotor. Enfin cet agencement, permet de facilement répartir de façon prédéterminée le flux d’air dans les conduits de refroidissement de stator par rapport à le ou les conduits de refroidissement de rotor selon le besoin de refroidissement de la machine contrairement à un apport d’air radial à travers le stator. En effet, cela est facilement réalisable car l’air apporté traversant le deuxième palier axialement est dans la même direction que celle des entrées des différents conduits contrairement à un apport d’air radiale à travers le stator où il est difficile voire impossible de répartir la circulation d’air de façon prédéterminée selon le type de machine.

[0017] En outre, le fait de réaliser les conduits de refroidissement de stator en traversant la frette entre la surface interne et la surface externe, permet d’avoir une frette simple à monter sur le paquet de tôles. En effet, la surface interne de la frette et la surface externe du paquet de tôles sont cylindriques permettant un montage simple contrairement à une réalisation de canaux dans le paquet de tôles ou encore entre la frette et le paquet de tôles. Ainsi, un tel montage permet aussi de diminuer un risque de déformations des tôles et donc un risque de modification du champ magnétique, par exemple dans l’entrefer, ainsi qu’un risque de détérioration du bobinage ou des isolants dans les encoches. En outre un tel montage réduit un risque de déformation du diamètre interne du paquet de tôles pouvant entraîner du bruit magnétique.

[0018] Enfin, un refroidissement par apport d’air par rapport à un refroidissement par un liquide réduit les coûts ainsi que les dommages liés à des fuites, notamment au niveau des raccords des tuyaux.

[0019] Outre les caractéristiques qui viennent d’être évoquées dans le paragraphe précédent, la machine électrique selon un aspect de l’invention peut présenter une ou plusieurs caractéristiques complémentaires parmi les caractéristiques mentionnées dans les paragraphes suivants, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles :

[0020] Selon un mode de réalisation, le rotor comprend un arbre de rotation comprenant la première et la deuxième extrémité du rotor, l’arbre de rotation étant entouré par le corps de rotor et solidaire du corps de rotor. L’organe d’entraînement est donc monté sur l’arbre de rotation. Selon un exemple l’arbre de rotation comprend une portion entre la première extrémité le corps monté dans un roulement du premier palier et la deuxième extrémité est monté dans un roulement du deuxième palier.

[0021] Selon un mode de réalisation, le raccord est un raccord axial pour monter axialement le conduit d’apport d’air. Cela permet de diminuer les pertes de charges car l’air circule suivant une même direction, jusqu’à, au moins les sorties des conduits de refroidissement de stator et de rotor. En effet, l’air circule axialement du conduit d’apport d’air jusqu’à ces conduits de refroidissement de stator et de rotor en traversant le deuxième palier axialement. [0022] Selon un mode de réalisation, le deuxième palier comprend une pièce de support monobloc comportant le raccord et un roulement monté dans la pièce de support monobloc, et en ce que la deuxième extrémité du rotor est montée dans le roulement. La pièce monobloc est par exemple une pièce moulée.

[0023] Selon un exemple, la pièce de support monobloc comprend une paroi de support et le raccord s’étend axialement de la paroi de support du stator.

[0024] Selon un autre mode de réalisation, le raccord est monté sur une pièce du deuxième palier.

[0025] Selon un autre mode de réalisation, la pièce de support monobloc comprend une paroi de support et le raccord est un taraudage dans la paroi de support du palier.

[0026] Selon un autre mode de réalisation, la pièce de support monobloc comprend une paroi de support et le raccord est un coude s’étendant de la paroi de support du palier permettant de raccorder radialement le conduit d’apport d’air.

[0027] Selon un mode de réalisation, les canaux de refroidissement de stator ont une section dans un plan radial en forme de demi-cercle. Cela permet d’avoir un meilleur refroidissement du paquet de tôle par la frette.

[0028] Selon un mode de réalisation, le raccord entoure l’axe de rotation pour un apport d’air axial. Cela permet d’avoir un apport d’air régulièrement angulairement répartie dans la machine électrique.

[0029] Selon un mode de réalisation, la machine électrique est agencée pour que la circulation d’air dans l’ensemble des canaux de refroidissement de stator est d’au moins 50% de l’apport d’air provenant du conduit de transfert d’air. Cela permet de concentrer au moins 50% sur le stator produisant la chaleur de la machine.

[0030] Par exemple entre 70 et 95% d’apport d’air passe par l’ensemble des canaux de refroidissement de stator et l’entrefer pour refroidir le stator. Ainsi dans cet exemple 5 à 30% de l’apport d’air passe par les canaux de refroidissement du rotor.

[0031] Selon un mode de réalisation, la machine électrique comprend un seul raccord et un seul conduit de transfert d’air. [0032] Selon un mode de réalisation, le bobinage comprend des sorties de phases traversant le raccord. Cela permet de pouvoir réaliser une connectique d’un dispositif électronique (comprenant l’onduleur ou/et unité de commande de la machine électrique, calculateur etc.) aux sorties de phases de la machine de façon externe tout en refroidissant les sorties de phases pour diminuer les échanges thermiques par les sorties phases entre l’électronique et le bobinage.

[0033] Selon un exemple de ce mode de réalisation, la machine électrique comprend en outre un interconnecteur de puissance monté sur le deuxième palier pour être relié électriquement à un dispositif électronique de puissance.

[0034] Selon un exemple de ce mode de réalisation, l’interconnecteur de puissance est monté dans le raccord pour être relié électriquement à un dispositif électronique de puissance monté par exemple dans un tuyau formant le conduit d’apport d’air.

[0035] Selon un mode de réalisation, la machine électrique comprend en outre un dispositif électronique comprenant l’électronique de puissance et de commande du bobinage, le dispositif électronique étant monté sur le deuxième palier, pour recevoir, en amont des conduits de refroidissements du rotor et du stator du circuit de refroidissement, le flux d’air provenant d’un conduit d’apport d’air. Cela permet d’avoir une électronique embarquée et de la refroidir avant le stator et le rotor, puisque cette dernière est plus sensible à une température élevée.

[0036] Selon un exemple, le dispositif électronique comprend un dissipateur thermique agencé dans le conduit axial de transfert d’air.

[0037] Selon un exemple, le dispositif électronique est monté dans le raccord.

[0038] Selon un exemple, le dispositif électronique est monté à l’intérieur du conduit d’apport d’air au niveau du raccord. Selon un exemple, le dispositif électronique peut comprendre un dissipateur thermique à l’intérieur du raccord et un boîtier comprenant l’électronique, fixé au dissipateur thermique, comprenant une surface externe formant une partie du raccord.

[0039] Selon un mode de réalisation, le raccord comprend un interconnecteur connecté aux sorties de phases et des connectiques pour être raccordées à un dispositif électronique de puissance. Cela permet d’utiliser le raccord pour le conduit d’apport d’air comme un interconnecteur afin de diminuer le nombre de pièce. [0040] Selon un mode de réalisation, le deuxième palier comprend : une paroi de support du stator, un corps central supportant le rotor, des bras s’étendant entre la paroi de support du stator et le corps central, des ouvertures entre chaque bras formant un passage du conduit de transfert d’air.

[0041] Selon un exemple, le diamètre maximum de chaque passage entre les bras est supérieur au diamètre externe du rotor. Cela permet d’améliorer le transfert de l’air du conduit d’apport d’air vers les canaux de la frette.

[0042] Selon un mode de réalisation, le conduit de transfert d’air comprend une portion cylindrique formée par le raccord comprenant un diamètre maximum supérieur au diamètre externe du rotor. Cela permet d’améliorer le transfert de l’air provenant du conduit d’apport d’air vers les canaux de refroidissement de stator.

[0043] Selon un mode de réalisation, la machine électrique comprend un deuxième conduit de transfert d’air, le premier conduit de transfert d’air permettant de transférer l’air traversant le palier vers les conduits de refroidissement de rotor et le deuxième conduit de transfert d’air permettant de transférer l’air traversant le palier vers les conduits de refroidissement de stator. Cela permet d’avoir une séparation de l’air en amont des conduits de refroidissement pour mieux contrôler les débits d’air dans les conduits de refroidissements et donc le refroidissement du stator/rotor.

[0044] Selon un exemple, le premier conduit de transfert d’air permet en outre d’alimenter l’entrefer.

[0045] Selon un autre exemple, le deuxième conduit de transfert d’air permet en outre d’alimenter l’entrefer.

[0046] Selon un exemple, la machine électrique comprend un deuxième raccord pour raccorder un deuxième conduit d’apport d’air au deuxième conduit de transfert d’air et le premier raccord est destiné à être raccordé au premier conduit d’apport d’air pour transférer l’air au premier conduit de transfert d’air. Cela permet de pouvoir contrôler les débits d’air dans les conduits de refroidissement du rotor et stator en dehors de la machine électrique. [0047] Selon un exemple de ce mode de réalisation, le deuxième palier comprend une rampe de guidage pour guider l’air du conduit de transfert d’air vers les conduits de refroidissement du stator. La rampe est par exemple conique en s’évasant à partir d’une ouverture entre deux bras radiaux du deuxième palier pour le passage d’air vers les conduits de refroidissement de stator.

[0048] Selon un mode de réalisation, le deuxième palier comprend un corps central supportant le roulement, une paroi de support fixée à la frette et des bras de support s’étendant radialement du corps central à la portion de la frette formant entre chaque paire de bras un passage axial du conduit de transfert. [0049] Selon un exemple de ce mode de réalisation, le corps central du deuxième palier comprend une ouverture axiale formant un passage axial du conduit de transfert comprenant au moins une portion en vis-à-vis de l’au moins un conduit de refroidissement de rotor.

[0050] Selon un mode de réalisation, la machine comprend des moyens de fixations de la frette au deuxième palier, par exemple des vis.

[0051] Selon un mode de réalisation, la frette comprend des moyens de fixation au premier palier et des ouvertures radiales entre les moyens de fixation pour la sortie d’air du circuit de refroidissement.

[0052] Selon un mode de réalisation, la frette comprend des dents et des encoches entre les dents et en ce que au moins un conduit de refroidissement de stator débouche dans une encoche. Selon un exemple, le premier palier est positionné contre les dents formant avec les encoches une sortie radiale. Selon un exemple, le premier palier comprend des ouvertures axiales en vis-à-vis des encoches formant des sorties axiales du circuit de refroidissement. [0053] Selon un mode de réalisation, le premier palier comprend des ouvertures axiales en vis-à-vis des sorties des conduits de refroidissement de stator.

[0054] Selon un mode de réalisation la frette est montée serrée sur le paquet de tôle.

[0055] Selon un mode de réalisation la frette est une pièce monobloc.

[0056] Selon un autre mode de réalisation la frette comprend deux armatures montées l’une avec l’autre radialement entourant le paquet de tôles. [0057] Selon un autre mode de réalisation la frette comprend deux armatures montées l’une avec l’autre axialement entourant le paquet de tôles.

[0058] Selon un mode de réalisation la frette est montée autour du paquet de tôles et fixée et centrée par le premier et deuxième palier pour centrer le paquet de tôle par rapport au rotor.

[0059] Selon un mode de réalisation, le rotor comprend : une pluralité d’aimants, un corps comprenant : des logements logeant la pluralité d’aimants, une pluralité de canaux s’étendant axialement entre le premier et le deuxième palier, formant chacun un conduit de refroidissement de rotor.

Selon un exemple de ce mode de réalisation, chaque conduit de refroidissement de rotor est situé radialement entre les logements d’aimants et l’axe de rotation.

Selon un exemple de ce mode de réalisation, le rotor comprend : deux rondelles de fermeture à chaque extrémité comprenant : une ouverture axiale, entourant l’arbre, en vis-à-vis de chaque conduit de refroidissement traversant le corps de rotor, chaque rondelle fermant axialement les logements des aimants, des moyens de fixations des rondelles au corps.

[0060] Selon un exemple de ce mode de réalisation, le rotor comprend en outre une cible d’un capteur de rotation situé du côté du deuxième palier, et le deuxième palier comprend l’électronique du capteur de rotation, et en ce que la cible comprend un rayon externe inférieur au rayon externe des conduits de refroidissements de rotor.

[0061] Un autre aspect de l’invention concerne un système de traction comprenant : la machine électrique selon un aspect de l’invention avec ou sans les différentes caractéristiques précédemment décrites, un dispositif de refroidissement comprenant : un circuit de fluide réfrigérant comprenant un compresseur d'un fluide réfrigérant, pour compresser le fluide réfrigérant, un condenseur du fluide réfrigérant compressé à haute pression dans le compresseur pour liquéfier le fluide réfrigérant, un détendeur du fluide réfrigérant compressé en un fluide réfrigérant décompressé, un évaporateur comprenant un échangeur de chaleur dans lequel circule le fluide réfrigérant pour être réchauffé par de l’air circulant dans l’évaporateur, le fluide réfrigérant sortant de l’évaporateur dans un état gazeux avant d’être aspiré par le compresseur, et un circuit d’apport d’air comprenant : une chambre de refroidissement logeant l’évaporateur pour refroidir l’air circulant dans la chambre en léchant des parois de l’échangeur refroidies par le fluide réfrigérant, le conduit d’apport d’air est raccordé au raccord de la machine pour transférer l’air refroidi provenant de la chambre de refroidissement, une boîte de transmission comprenant un organe de transmission couplé en rotation avec l’organe d’entraînement.

[0062] Selon un mode de réalisation, le système de traction comprend un dispositif électronique de puissance pour alimenter le bobinage de la machine électrique, monté sur le dispositif de refroidissement. Selon un exemple, le dispositif électronique de puissance est en outre refroidi par l’échangeur ou par l’air refroidi en amont de la machine électrique.

[0063] Selon un mode de réalisation, le bobinage comprend des sorties de phase traversant la connectique, le conduit d’apport d’air comprend un interconnecteur connecté aux sorties de phases et au dispositif électronique de puissance.

[0064] Selon un mode de réalisation, le bobinage comprend des sorties de phase traversant la connectique, le conduit d’apport d’air comprend un interconnecteur connecté aux sorties de phases et au dispositif électronique de puissance.

[0065] L’invention et ses différentes applications seront mieux comprises à la lecture de la description qui suit et à l’examen des figures qui l’accompagnent.

BREVE DESCRIPTION DES FIGURES

[0066] Les figures sont présentées à titre indicatif et nullement limitatif de l’invention.

[0067] [Fig. 1] représente un exemple d’un système de traction comprenant une machine électrique selon un premier mode de réalisation. [0068] [Fig. 2a] représente une vue en perspective et en coupe axiale d’un exemple de machine électrique représentée selon le premier mode de réalisation.

[0069] [Fig. 2b] représente une autre vue en perspective et en coupe axiale de la machine électrique représentée à la figure 2a.

[0070] [Fig. 3a] représente une vue en perspective de la machine électrique représentée selon le premier mode de réalisation.

[0071] [Fig. 3b] représente une autre vue en perspective de la machine électrique représentée selon le premier mode de réalisation.

[0072] [Fig. 4a] représente une vue axiale d’un premier palier de la machine électrique représentée à la figure 2. [0073] [Fig. 4b] représente une vue axiale d’un deuxième palier de la machine électrique représentée à la figure 2.

[0074] [Fig. 5] représente une vue en perspective de la machine électrique représentée à la figure 2 sans le deuxième palier.

[0075] [Fig. 6a] représente une vue en perspective et en coupe axiale d’une frette de la machine électrique représentée à la figure 2. [0076] [Fig. 6b] représente une vue en perspective et en coupe axiale d’un stator de la machine électrique représentée à la figure 2.

[0077] [Fig. 7] représente une vue en perspective d’un rotor de la machine électrique représentée à la figure 2.

DESCRIPTION DETAILLEE

[0078] Les figures sont présentées à titre indicatif et nullement limitatif de l’invention.

[0079] La figure 1 représente un exemple d’un système de traction S comprenant une machine électrique 1 selon un premier mode de réalisation décrit plus en détail dans la suite.

[0080] Le système de traction S comprend en outre un dispositif de refroidissement 2 qui est dans cet exemple une climatisation. Le dispositif de refroidissement 2 comprend un circuit de fluide réfrigérant 20 fermé comprenant un compresseur 22 d'un fluide réfrigérant pour comprimer et circuler le fluide réfrigérant dans le circuit de fluide réfrigérant 20. Le circuit de fluide réfrigérant 20 comprend un condenseur 23 du fluide réfrigérant compressé à haute pression dans le compresseur 22. Le condensateur 23 liquéfie le fluide réfrigérant. Le circuit comprend un détendeur 24 du fluide réfrigérant compressé en un fluide réfrigérant décompressé et un évaporateur 25 comprenant un échangeur de chaleur dans lequel circule le fluide réfrigérant réchauffé par de l’air circulant dans l’évaporateur 25, le fluide réfrigérant sort de l’évaporateur 25 dans un état gazeux aspiré par le compresseur 22.

[0081] Le circuit de fluide réfrigérant peut donc être une climatisation classique d'un véhicule automobile. Le fluide réfrigérant peut être un fluide organique, inorganique ou eutectique.

[0082] Le circuit de fluide réfrigérant 2 comprend donc en outre un circuit d’apport d’air 21 représenté par les flèches pleines noires. Le circuit d’apport d’air 21 comprend une chambre de refroidissement logeant l’évaporateur 25 pour refroidir l’air circulant dans la chambre en léchant les parois de l’échangeur échangeant la chaleur avec le fluide réfrigérant. Le fluide réfrigérant, réchauffé, par les parois réchauffées par l’air, en sortie de l'évaporateur 25, est alors retourné au compresseur pour effectuer un nouveau cycle thermique. [0083] Le circuit d’apport d’air 21 comprend en outre un conduit d’apport 210 former par un tuyau, pour transférer l’air refroidi à la sortie de l’évaporateur25 vers la machine électrique 1 .

[0084] L’air du circuit d’apport d’air 21 peut être aspiré par un ventilateur de la machine électrique ou/et propulsé par un ventilateur du circuit d’apport d’air en amont de l’échangeur vers la machine électrique ou/et transféré par un ventilateur dans le conduit d’apport d’air 21 aspirant l’air de la chambre et la propulsant vers la machine électrique 1 .

[0085] Le conduit d’apport d’air 210 est donc connecté à un raccord 122, en l’occurrence un raccord axial de la machine électrique 1 pour lui transférer un flux d’air refroidi par l’évaporateur 25, représenté par des flèches noires. Dans cet exemple, le conduit d’apport d’air 210 est monté autour du raccord 122 mais pourrait être monté dans le raccordl 22. En outre le raccord 122 pourrait être un taraudage dans une paroi du palier ou encore pourrait être un coude s’étendant d’une paroi de support du palier pour permettre de raccorder un conduit radialement tout en permettant à l’air d’être transférer axialement vers des conduits de refroidissements décrits dans la suite.

[0086] L’apport d’air dans la machine électrique 1 est axiale, c’est-à-dire parallèle à un axe de rotation X de la machine électrique 1 .

[0087] Dans la description, par « axial », on entend donc suivant l’axe de rotation X, c’est-à-dire parallèle à celle-ci, et par « radial », on entend perpendiculairement à cet axe de rotation X. Par circonférentiellement, on entend de façon circonférentielle par rapport à cet axe de rotation X.

[0088] Dans cet exemple, le raccord 122 entoure l’axe de rotation X de la machine 1 mais pourrait aussi être parallèle à celui-ci ou encore des tubes parallèles à l’axe de rotation X réparties circonférentiellement. Chaque tube permettrait de connecter un tube du tuyau formant le conduit d’apport d’air 210. La machine électrique peut aussi avoir plusieurs raccords 122, par exemple un raccord interne entourant l’axe X et un raccord externe entourant le raccord interne pour raccorder chacun un tube du conduit d’apport d’air, dans lequel l’air du circuit d’apport d’air circulerait entre les deux tubes ou selon un autre exemple circulerait d’une part entre les deux tubes et d’autre part dans le tube interne pour alimenter respectivement un conduit axial de transfert d’air ou selon l’autre exemple dans deux conduits axiaux de transfert d’air. [0089] La machine électrique 1 entraîne, de l’autre côté par rapport à l’apport d’air, en rotation une boîte de transmission 3, pouvant être par exemple une boîte de vitesse ou une boîte d’embrayage. Par exemple la boîte de transmission 3 entraîne en rotation les roues ou hélices d’un véhicule.

[0090] Les figures suivantes 2a, 2b, 3a, 3b, 4, 4b , 5, 6a, 6b représentent selon différentes vues, coupe la machine électrique 1 selon un exemple d’un premier mode de réalisation de l’invention.

[0091] En particulier la figure 2a et la figure 2b représentent chacune une vue en perspective et en coupe axiale de la machine électrique 1 représentée selon cet exemple du premier mode de réalisation.

[0092] La machine électrique 1 comprend un premier palier 10 appelé aussi palier avant, du côté de la boîte de transmission 3 et un deuxième palier 12, appelé aussi palier arrière du côté du raccord 122. La figure 3a représente une vue en perspective de la machine électrique 1 du côté du premier palier 10 et la figure 3b représente une vue en perspective de la machine électrique 1 du côté du deuxième palier 12. La figure 4a représente une vue de face de la machine électrique 1 du côté du premier palier 10 et la figure 4b représente une vue de face de la machine électrique 1 du côté du deuxième palier 12.

[0093] La machine électrique 1 comprend un rotor 11 comprenant un arbre de rotation 111 , appelé arbre dans la suite. L’arbre 111 comprend une première extrémité 1113 supporté par le premier palier 10 en rotation et comprend une deuxième extrémité 1112 supporté par le deuxième palier 12. La première extrémité 1113 permet de monter un organe d’entraînement, non représenté sur les figures, pour être couplé à un organe de transmission de la boîte de transmission 3 pour l’entraîner en mode moteur ou être entraîné par la boîte de transmission 3 en mode alternateur.

[0094] Le premier palier 10 comprend un corps monobloc 101 et un roulement 103 en l’occurrence à bille, entre la première extrémité 1113 de l’arbre 111 et le corps monobloc 101. En l’occurrence, dans cet exemple de ce mode de réalisation, le palier avant 10 comprend en outre une plaque de fixation 102 du roulement à bille 103 fixé par des vis contre le corps monobloc 101 .

[0095] Le deuxième palier 12 comprend une pièce de support monobloc 121 et un roulement 123 monté serré dans un logement de la pièce de support monobloc 121 . [0096] La figure 7 représente une vue en perspective du rotorl 1 vue du côté de la deuxième extrémité 1112 de l’arbre 111.

[0097] Le rotor 11 comprend un corps 110 monté pour être solidaire en rotation sur l’arbre 111 mais pourrait être un ensemble monobloc. Le corps 110 comprend des logements 1104 et des aimants 114 montés dans les logements 1104 référencés sur la figure 2a. En l’occurrence, dans cet exemple de rotor 11, chaque logement 1104 comprend une pluralité d’aimants 114 mais pourrait en comporter qu’un seul.

[0098] Dans cet exemple, les logements 1104 débouchent axialement de part et d’autre du corps 110 mais pourrait déboucher d’un seul côté ou radialement avec une cale de fermeture.

[0099] Dans cet exemple de ce mode de réalisation, le rotor 11 comprend en outre deux rondelles 112, référencées sur la figure 3b, à chaque extrémité axiale du corps 110 fermant axialement chaque logement 1104. Chaque rondelle de fermeture 112 comprend une ouverture centrale traversée par l’arbre 111. [ooioo] La machine électrique 1 comprend en outre un stator 13 entourant le rotor 12. Le stator 13 est fixé aux premier et deuxième palier 10, 12 en étant centré autour du rotor 11. En particulier le stator 13 comprend un paquet de tôles 130 doté d'encoches, un bobinage 131 , ici filaire mais pourrait être des épingles, comprenant des enroulements comprenant des portions dans les encoches du paquet de tôles 130. Le stator 13 peut comporter en outre des isolants entre le paquet de tôles et le bobinage 131. Le stator 13 comporte en outre une frette 132 comprenant une surface interne 1320 cylindrique montée autour d’une surface externe du paquet de tôles 130.

[ooioi] Dans ce mode de réalisation, la frette 132 est une pièce monobloc.

[00102] La figure 6a représente une vue en perspective et en coupe axiale de la frette 132 et la figure 6b représente une vue en perspective et en coupe axiale du stator 13.

[00103] La surface interne 1320 de la frette 132 et la surface externe du paquet de tôles 130 sont conçues pour être chacune cylindrique et concentrique pour simplifier le montage de la frette 132 autour du paquet de tôles 130. En particulier dans cet exemple, la frette 132 est montée serrée sur le paquet de tôles 130 mais elle pourrait être montée avec un montage ajusté sur le paquet de tôles 130. Le montage serré de la frette sur la surface externe du paquet de tôles 130 permet d’optimiser la conduction thermique entre la frette et le paquet de tôles 130. [00104] La frette 132 est dans cet exemple métallique, en particulier en aluminium ou un alliage d’aluminium pour des raisons de poids et de conduction thermique. La frette 132 peut selon un autre exemple être en fer pour permettre de conduire le champ magnétique formé par le bobinage 131 autour du paquet de tôles 130. [00105] La machine électrique 1 comprend un circuit de refroidissement F s’étendant axialement entre le premier et le deuxième palier 10, 12 dans lequel le flux d’air reçu axialement par le conduit d’apport d’air 210 connecté au raccord 122 est transféré au circuit de refroidissement F de la machine. Le circuit de refroidissement F comprend un conduit axial de transfert d’air F12 à travers le deuxième palier 12 pour transférer axialement l’air, provenant du conduit d’apport d’air 210 à des conduits de refroidissements F110, F132 respectivement du rotor 11 et du stator 13 expliqué en détail dans la suite.

[00106] Dans la description, le terme « conduit » ou « circuit » on entend à la fonction de circulation d’air dans un espace. L’espace peut être un tuyau, un tube, une ouverture, un canal d’une pièce ou un espace entre deux pièces.

[00107] Ainsi l’air reçu par le conduit d’apport d’air 210 traverse le conduit axial de transfert d’air F12 et différents conduits de refroidissements du circuit de refroidissement F et sort à l’opposé du côté du premier palier 10. Des flèches noires représentent des chemins du flux d’air du circuit de refroidissement. [00108] Le circuit de refroidissement F comprend au moins un conduit de refroidissement de rotor F110 traversant le corps 110 du rotor 11 axialement débouchant de part et d’autre axialement du corps 110. En l’occurrence dans cet exemple, le corps 110 du rotor 11 comprend dix canaux axiaux formant dix conduits de refroidissement de rotor F110 du rotor 11 visible en particulier sur la figure 7. [00109] Dans cet exemple de ce mode de réalisation, chaque conduit de refroidissement de rotor F110 est situé radialement entre un des logements 1104 logeant les aimants 114 et l’arbre 111.

[ooiio] En particulier dans cet exemple, le corps 110 du rotor 11 comprend pour chaque paire de logements 1104 d’aimants 114, un canal s’étendant axialement formant un conduit de refroidissement de rotor F110 mais il peut y en avoir moins , par exemple trois canaux ou plus de canaux par exemple un par logement d’aimants formant chacun un conduit de refroidissement de rotor F110 . En particulier, les logements 1104 d’une paire de logements 1104 ont une section rectangulaire inclinées l’une vers l’autre en direction du canal formant un conduit de refroidissement de rotor F110 mais peuvent être d’une autre forme.

[ooiii] L’ouverture centrale de chaque rondelle 112 est suffisamment grande pour ne pas recouvrir les conduits de refroidissement de rotor F110. Autrement dit, chaque rondelle de fermeture 112 comprend un rayon interne supérieur au rayon interne du canal formant un conduit de refroidissement de rotor F110. Dans cet exemple, la rondelle de fermeture 102 comprend un rayon correspondant sensiblement au rayon externe de chaque ouverture formant un conduit de refroidissement de rotor F110. Par sensiblement, on entend + ou - 10% du rayon et non nul.

[ooii2] Le premier palier 10 comprend dans cet exemple de ce premier mode de réalisation des ouvertures centrales axiales 100 en vis-à-vis du rotor ou/et d’un entrefer 1311/ ou/et stator 13 pour au moins sortir l’air des conduits de refroidissement de rotor F110 du rotor 11 . En l’occurrence, les ouvertures centrales axiales 100 sont en vis-à- vis du rotor 11 , de l’entrefer 1311 et du paquet de tôles 130. Dans cet exemple, les ouvertures centrales axiales 100 ont un rayon interne compris entre le rayon interne de la plaque de fixation 102 et son rayon externe. En l’occurrence le premier palier 10 comprend six ouvertures centrales axiales 100 régulièrement angulairement réparties mais pourrait être moins nombreuses ou plus nombreuses et irrégulièrement angulairement réparties. Ces ouvertures 100 forment des sorties axiales centrales F100 du circuit de refroidissement F permettant ainsi à une partie de l’air rentrée dans les conduits de refroidissement de rotor F110 du rotor 11 provenant du conduit de transfert d’air F12, de sortir de la machine électrique 1 . Cet air réchauffé par la machine électrique 1 peut ensuite rentrer dans le dispositif d’engrainement 3 ou/et peut sortir entre le premier palier 10 et un palier du dispositif d’engrainement 3.

[00113] Dans cet exemple, les ouvertures centrales axiales 100 comprennent un rayon externe sensiblement égal à celui du paquet de tôles 130. Autrement dit les ouvertures centrales axiales 100 sont en outre en vis-à-vis de l’entrefer et du chignon du bobinage 131 du côté du premier palier 12 comme visible en particulier sur la figure 4a.

[00114] En l’occurrence, dans cet exemple de ce mode de réalisation, le palier avant 10 comprend une plaque de fixation 102 du roulement à bille 103. [00115] Dans cet exemple, la plaque de fixation 102 comprend un rayon correspondant sensiblement au rayon externe des canaux du corps 110 formant les conduits de refroidissement de rotor F110. Cependant le circuit de refroidissement comprend un espace entre la plaque de fixation 102 et chaque conduit de refroidissement de rotor F110 permettant à l’air de s’échapper par les sorties centrales axiales F100 formées par les ouvertures centrales axiales 100.

[00116] L’air provenant du conduit de transfert d’air F12 traverse ainsi le corps 110 en le refroidissant.

[00117] En outre, le circuit de refroidissement F comprend un conduit de refroidissement central F1311 formé par l’entrefer 1311. Ainsi l’air provenant du conduit axial de transfert d’air F12 traverse ainsi l’entrefer en refroidissant la surface externe du rotor 11 et la surface interne du stator 13 et donc le bobinage 131 .

[00118] Le circuit de refroidissement F comprend en outre des conduits de refroidissement de stator F132 traversant la frette 132 axialement entre la surface interne 1320 visible sur la figure 6a et sa surface externe 1321 , visible en particulier sur les figures 3a et 3b. Ainsi, la frette 132 comprend des canaux formant les conduits de refroidissement de stator F132 qui permettent de refroidir la frette 132 qui refroidit le paquet de tôles 130 et le bobinage 131 par contact de la surface interne 1320 avec la surface externe du paquet de tôles 130. En outre, les conduits de refroidissement de stator F132 sont réparties autour du paquet de tôles 130 permettant ainsi de refroidir circonférentiellement le bobinage 131 et le paquet de tôles 130. En particulier les conduits de refroidissement de stator F132 sont régulièrement angulairement répartis pour refroidir le paquet de tôles 130 et le bobinage 131 de façon régulière circonférentiellement.

[00119] Chaque conduit de refroidissement de stator F132 comprend une entrée axiale F1322 du côté du deuxième palier 12 et une sortie F1320 du côté du premier palier 10.

[00120] En l’occurrence, dans cet exemple, la sortie F1320 de chaque conduit de refroidissement de stator F132 est une sortie axiale mais pourrait aussi être radiale. Dans cet exemple la sortie du conduit de refroidissement de stator F132 débouche sur une encoche 1323 de la frette 132. Cette encoche 1323 débouche radialement à l’extérieur et à l’intérieur et axialement vers le premier palier 10. La frette 132 comprend entre chaque encoche 1323 des dents 1329 en contact contre le premier palier 10. Dans cet exemple certaines des dents comprennent des moyens de fixation au premier palier 10 s’étendant radialement par rapport à la surface externe 1321 de la frette 132. Chaque encoche 1323 forme avec le premier palier 10 une sortie radiale externe F1323 visible sur la figure 5 représentant la machine en perspective. En outre chaque encoche 1323 forme avec le premier palier 10, une ouverture radiale interne pouvant permettre à l’air provenant du conduit de refroidissement central F1311 ou des conduits de refroidissement F110 du rotor de sortir par les encoches 1323, par exemple par la sortie radiale externe F1323. [00121] En outre, selon cet exemple, le premier palier 10 comprend une pluralité d’ouvertures axiales 101 externes situées chacune en vis-à-vis d’une sortie F1320 correspondante du conduit de refroidissement de stator F132. Chaque ouverture axiale 101 du palier forme une sortie axiale F101. Autrement dit l’air sortant par la sortie axiale F1320 d’un conduit de refroidissement de stator F132 peut s’évacuer selon une double orientation, soit par la sortie axiale F101 et soit par la sortie radiale externe F1323.

[00122] Selon un autre exemple non représenté, le palier 10 pourrait ne pas comporter d’ouvertures 101 impliquant à l’air circulant dans le conduit de refroidissement de stator F132 de sortir par la sortie radiale externe F1323 ou par la sortie axiale centrale F100.

[00123] Selon un autre exemple non représenté, la frette 132 ne comporte pas d’encoche 1323 et la sortie axiale 1320 de chaque conduit de refroidissement de stator F132 est en vis-à-vis d’une ouverture 101 correspondante du palier 10 pour sortir par la sortie axiale F101. [00124] Dans cet exemple, les conduits de refroidissement de stator F132 traversant la frette 132 ont une section dans un plan radial en forme de demi-cercle mais pourrait avoir une autre forme, par exemple circulaire. Cependant, il a été constaté que la section en forme de demi-cercle dans lequel la partie plane est interne permet de mieux refroidir le bobinage 131 et le paquet de tôles 130. [00125] Dans cet exemple, la pièce de support monobloc 121 du palier 12 comprend le raccord 122 cependant le raccord pourrait aussi être monté sur la pièce de support du deuxième palier 12. Dans ces deux cas, l’air apporté par le conduit d’apport d’air raccordé au raccord 122 traverse axialement la pièce de support du palier 12 par au moins un conduit axial de transfert d’air F12 pour être transférer axialement vers les conduits de refroidissement de rotor et stator.

[00126] Dans ce mode de réalisation, le conduit de transfert d’air F12 comprend l’axe de rotation X pour un apport d’air axiale. Dans le cas de la machine non représenté, comprenant deux raccords 122, ayant par exemple un raccord interne en forme de tube interne entourant l’axe X et l’autre raccord externe en forme d’un autre tube, la machine peut comporter un seul conduit de transfert de l’air pour que l’air apporté circule uniquement entre les deux tubes (le conduit de transfert ne comprend pas l’axe) ou la machine peut comporter deux conduits de transfert de l’air s’étendant chacun des deux tubes vers les canaux de refroidissement de rotor ou de stator. En outre dans le cas d’une machines comprenant une pluralités de raccord 122 formés par plusieurs tubes parallèles, le conduit de transfert peut ne pas comprendre l’axe de rotation mais comporte au moins des portions dans les tubes du raccord 122 parallèle à cet axe de rotation X ou encore la machine peut comprendre une pluralité de conduit de transfert s’étendant chacun d’un tube du raccord vers soit un conduit de refroidissement de stator, soit vers les conduits de refroidissement de rotor ou encore soit vers l’entrefer.

[00127] En outre, dans ce mode de réalisation, le conduit de transfert d’air F12 comprend une portion cylindrique formée par le raccord 122 puisqu’il est entouré par le conduit d’apport d’air 210. Le conduit de transfert d’air F12 s’étendant à partir d’une extrémité axiale libre du palier 12.

[00128] La pièce de support monobloc 121 du deuxième palier 12 comprend dans cet exemple un corps central 1210 supportant le roulement 123 et donc le rotor 11 .

[00129] La pièce de support monobloc 121 du deuxième palier 12 comprend une ouverture axiale en forme d’arc de cercle 1200 traversant le corps central 1210 formant un passage central F1200 du conduit de transfert F12 en particulier pour alimenter en air les conduits de refroidissement de rotor F110.

[00130] La pièce de support monobloc 121 du deuxième palier 12 comprend une paroi de support 1213 du stator 13 entourant une portion de la frette 132 pour la centrer par rapport à l’axe de rotation X. En l’occurrence le deuxième palier 12 comprend des vis de fixation traversant la paroi de support 1213, vissées dans la frette 132 entre deux conduits de refroidissement F132 comme visible sur la figure 6b. [00131] La pièce de support monobloc 121 , visible en gris sur la figure 4b, comporte en outre des bras 1215 s’étendant radialement du corps central 1210 jusqu’à la paroi de support 1213 du stator 13. La pièce de support monobloc 121 comprend des ouvertures 1216 entre chaque bras 1215 formant chacune un passage F1216 du conduit de transfert F12 pour alimenter les conduits de refroidissement de stator F132, le conduit de refroidissement central F1311 et selon le cas des conduits de refroidissement de rotor F110.

[00132] En outre, la paroi de support 1213 comprend une surface interne conique formant une rampe de guidage 126, visible sur les figures 2a, 2b, pour guider l’air du passage F1216 du conduit axial de transfert d’air F12 vers les conduits de refroidissement du stator F132.

[00133] Dans cet exemple, le diamètre maximum des ouvertures 1216 est supérieur au diamètre externe du rotor 11 .

[00134] Dans cet exemple, le raccord 122 s’étend axialement à partir de la paroi de support du stator 121 et en l’occurrence dans cet exemple à partir de la liaison avec les bras 1215. Autrement dit, la portion cylindrique formée par le raccord 122 a le même diamètre externe que le diamètre maximum des passages F1216.

[00135] Ainsi le conduit axial de transfert d’air F12, en l’occurrence la portion cylindrique formée par le raccord 122, comprend un diamètre externe supérieur au diamètre externe du rotor 11 . Comme représenté sur la figure 2a, cela permet d’améliorer le débit d’air rentrant dans les conduits de refroidissement du stator F132.

[00136] En outre dans cet exemple, le bobinage 131 comprend des sorties de phases traversant le raccord 112 pour être connecté à un dispositif électronique 6 représenté schématiquement sur la figure 1 , comprenant l’électronique de puissance et l’électronique de commande de la machine électrique, pour alimenter le bobinage de la machine électrique. En l’occurrence, le dispositif électronique 6 est montée à l’intérieur du conduit d’apport d’air au niveau du raccord 122. Le dispositif électronique 6 peut comprendre un dissipateur thermique à l’intérieur du raccord 122 et un boîtier comprenant l’électronique, fixé au dissipateur thermique, comprenant une surface externe formant une partie du raccord 122. Selon un autre exemple, la machine électrique comprend le dispositif électronique 6 monté dans le raccord 122. [00137] Les sorties de phases pourraient aussi selon un autre exemple sortir radialement dans la paroi de support du stator de la pièce monobloc .

[00138] Selon un autre exemple, le dispositif électronique 6 est monté dans le dispositif de refroidissement, en particulier sur l’échangeur de chaleur pour le refroidir. [00139] La machine électrique 1 comprend en outre un capteur 14 de position de rotation du rotor 11 comprenant une cible 114 appelée aussi piste d’un capteur de rotation 14, la cible 114 étant monté sur la deuxième l’extrémitél 112 de l’arbre 111 du rotor 11 et l’électronique du capteur 14 est monté sur le deuxième palier 12. En particulier la cible comprend un rayon externe inférieur au rayon externe des conduits de refroidissements de rotor F110. La ciblel 14 est en outre espacée axialement de la plaque de fermeture 112 pour laisser l’air rentrer dans les conduits de refroidissement de rotor F110. L’électronique du capteur 14 est raccordé électriquement au dispositif électronique 6.

[00140] Sauf précision contraire, un même élément apparaissant sur des figures différentes présente une référence unique.