Brevet FR2780576A1 — publié le 19991231

Etat de la technique L'invention concerne une machine électrique, en particulier un alternateur à courant triphasé, refroidi par un liquide comprenant un stator disposé dans un carter en forme de pot et un système d'induit à pôles à griffes, fixé sur un arbre d'entraînement ainsi qu'un accouplement thermi- que du carter avec une chemise de liquide qui entoure ce car- ter au moins en partie. Le carter d'alternateurs de ce type est entouré selon le document DE-43 42 870 d'une chemise de liquide qui est formée par une fente entre le carter et un autre carter se raccordant au précédent et formant aussi en partie la fente de liquide. Toutefois les températures élevées de l'in- duit entre autres sont dans ce cas critique, températures qui affectent négativement toute la conception de l'alternateur. En particulier les composants électroniques sont affectés par cela, ainsi que les paliers de l'induit de l'alternateur et le comportement de celui-ci quant à sa puissance. Il est donc essentiel de résoudre d'une façon satisfaisante le problème de l'évacuation des pertes de chaleur pour l'induit, pour éviter des surchauffes sur les composants. Ceci est probléma- tique dans le cas de l'alternateur évoqué, car l'évacuation des pertes de chaleur a lieu de préférence par l'intermé- diaire du flasque situé du côté de l'entraînement, et à cet endroit sont disposés un redresseur et un régulateur, qui sont des composants qui produisent également des pertes de chaleur. Avantages de l'invention La machine électrique est caractérisé en ce que sur la face extérieure du fond qui est à l'opposé du côté de l'entraînement du carter on a constitué au moins une saillie de refroidissement qui est balayée par la chemise de liquide. La machine électrique selon l'invention a ainsi l'avantage que l'on améliore encore l'abaissement de la tem- pérature de l'induit et de cette façon la possibilité d'évi- ter des surchauffes sur les composants. De cette façon on obtient aussi une nette augmentation de la puissance de l'al- ternateur, en particulier grâce à un accouplement thermique de l'induit dans la zone de sa face frontale postérieure. Dans ce cas on obtient une meilleure répartition de la cha- leur évacuée. Grâce aux caractéristiques morphologiques spé- ciales on abaisse davantage la résistance thermique de l'induit par rapport au paquet de tôles du stator, au carter du stator et à l'agent de refroidissement. Selon d'autres caractéristiques de l'invention: * la saillie de refroidissement est constituée sous la forme d'une nervure annulaire qui fait tout le tour en rond; a sur le fond du boîtier sont constituées plusieurs nervures annulaires qui font tout le tour en rond; * sur la face frontale du système d'induit à pôles à griffes qui est opposé au côté de l'entraînement de la machine, on a constitué une nervure annulaire qui fait saillie axiale- ment, et qui tourne dans un évidement correspondant sur le fond du carter; * l'évidement est entouré par un bourrelet qui est orienté axialement vers l'extérieur sur le fond du carter. Dessins La présente invention va être décrite ci-après plus en détail à partir d'un exemple de réalisation représen- té sur le dessin annexé qui montre une coupe longitudinale à travers un alternateur à pôles à griffes. Description de l'exemple de réalisation L'alternateur présente un carter en forme de pot qui est fermé sur son côté ouvert par un couvercle 11 et qui a sur son fond 1OA un moyeu 12 qui reçoit un roulement à billes 13. Dans ce roulement à billes est monté l'une des ex- trémités 14A d'un arbre 14, dont l'extrémité opposée 14B sort du carter 10 et est montée dans un roulement à billes plus fort 16 qui est également monté dans un moyeu 17 du couvercle 11. C'est ici aussi le côté de l'entraînement de l'alterna- teur (côté A). A peu près au milieu du carter 10 on a disposé sur sa paroi dans la zone d'une jonction 39 un stator 19. En- tre le stator et l'arbre se trouve un système d'induit à pô- les à griffes 20, constitué sous la forme d'un induit à transducteur, qui consiste en la roue polaire 21 et le trans- ducteur 22, dont les griffes viennent les unes dans les au- tres de façon alternée. En dessous des griffes se trouvent un enroulement fixe d'excitation 24 qui est disposé sur un noyau polaire 26, constitué sous une forme à peu près tubulaire, et qui repose sur le couvercle 11 du carter, noyau polaire 26 qui est fixé sur le couvercle 11 au moyen de vis que l'on n'a pas représentées plus en détail. Entre le couvercle 11 et un capot 28, fixé des- sus, se trouvent des composants, redresseur et régulateur, pour l'alternateur sur lesquels on ne se penchera pas davan- tage car ils ne sont pas essentiels pour l'invention et sont habituels dans les alternateurs de ce type. Comme on l'a mentionné au début, l'évacuation de la chaleur est essentielle pour des alternateurs de ce type. Dans ce but on a constitué sur la face frontale postérieure de l'alternateur sur le fond 10 A du carter 10 une nervure de refroidissement 30, en forme d'entretoise qui fait tout le tour en rond et qui se trouve entre le moyeu 12 et un bourre- let 31 qui a également une forme annulaire. Le bourrelet 31 a, à l'intérieur, un évidement 34, dans lequel une nervure annulaire 29 tourne librement, nervure annulaire 29 qui se trouve sur la face frontale de la roue polaire 21. Une ex- croissance 32 qui se trouve à l'extérieur du côté frontal sur le carter sert à recevoir la tête postérieure d'un enroule- ment 33 du stator 19. Cette excroissance ainsi que l'enve- loppe extérieure du carter 10 sont directement adjacents à une chemise de liquide 35 largement dimensionnée, à laquelle on amène par un canal 36 un liquide de refroidissement pour refroidir l'alternateur, liquide qui est évacué par un canal 37 pour assurer le refroidissement. La chemise de liquide est délimitée à l'extérieur par un carter de machine 38 ou par un carter extérieur. De cette manière on obtient sur le fond A du carter un accouplement thermique de l'induit avec l'agent de refroidissement. On réalise de cette façon non seulement une meilleure répartition de l'évacuation de la chaleur, mais on fournit un moyen efficace pour abaisser la température de l'induit et augmenter la puissance du généra- teur. Les composants électroniques que l'on n'a pas représen- tés plus en détail ainsi que les paliers de l'induit de l'al- ternateur sont naturellement concernés aussi par cela. R E V E N D I C A T I ON S 1 ) Machine électrique, en particulier alternateur à courant triphasé refroidi par un liquide, comprenant un stator (19), disposé dans un carter en forme de pot (10), et un système d'induit (20) à pôles à griffes, fixé sur un arbre d'entraî- nement (14), ainsi qu'un accouplement thermique du carter (10) avec une chemise de liquide (35) qui entoure ce carter au moins en partie, caractérisé en ce que sur la face extérieure du fond (10A) qui est à l'opposé du côté de l'entraînement du carter (10) on a constitué au moins une saillie de refroidissement (30, 31) qui est balayée par la chemise de liquide (35). 2 ) Machine selon la revendication, 1, caractérisée en ce que la saillie de refroidissement (35) est constituée sous la forme d'une nervure annulaire qui fait tout le tour en rond. 3 ) Machine selon la revendication 1 et/ou 2, caractérisée en ce que sur le fond (10A) du boîtier (10) sont constituées plusieurs nervures annulaires qui font tout le tour en rond. 4 ) Machine selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que sur la face frontale du système d'induit à pôles à griffes qui est opposé au côté de l'entraînement de la machine, on a constitué une nervure annulaire (29) qui fait saillie axiale- ment, et qui tourne dans un évidement correspondant (34) sur le fond (10A) du carter. ) Machine selon la revendication 4, caractérisée en ce que l'évidement (34) est entouré par un bourrelet (31) qui est orienté axialement vers l'extérieur sur le fond (10A) du car- ter.