Brevet FR2986385A1 — publié le 20130802

MOTEUR ELECTRIQUE ISOLE ET PROCEDE DE FORMATION CONTEXTE DE L'INVENTION La présente invention concerne des moteurs électriques, et plus particulièrement un moteur électrique isolé et des procédés pour fabriquer ces moteurs. Les moteurs électriques fonctionnent souvent dans une zone de fuite de produits inflammables. A ce titre, ces moteurs doivent satisfaire à une certaine sécurité ou à d'autres normes pour réduire la probabilité de provoquer une blessure ou un autre dommage du fait de leur interaction avec l'environnement de fonctionnement. Une telle spécification limite le volume d'espace interne libre dans un ensemble de moteur électrique. L'ensemble de moteur électrique est généralement rempli d'un composé d'imprégnation dans une tentative de remplir l'espace interne libre et de satisfaire à une telle spécification. Alors que le composé d'imprégnation peut s'avérer efficace pour certains espaces, des inconvénients existent pour des moteurs qui comprennent des volumes relativement grands d'espace interne libre. Ces inconvénients comprennent le coût relativement élevé du composé d'imprégnation, ainsi que la densité du composé d'imprégnation, entravant de ce fait la capacité de remplir de manière adéquate les espaces internes libres plus grands. En outre, lorsque seul le composé d'imprégnation est utilisé, le composé d'imprégnation peut être enclin à se fracturer pendant un cycle de cuisson, conduisant à des sections d'espace d'air libres indésirables. BREVE DESCRIPTION DE L'INVENTION Selon un mode de réalisation, un moteur électrique isolé comprend un noyau de stator comportant une cavité de stator. Un matériau adhésif disposé dans au moins une partie de la cavité de stator est également inclus. Une substance de remplissage disposée dans ladite au moins une partie de la cavité de stator et collée au matériau adhésif est en outre incluse, le matériau adhésif et la substance de remplissage remplissant sensiblement la cavité de stator. Le noyau de stator peut comprendre une pluralité d'enroulements de stator, la pluralité d'enroulements de stator pouvant former une pluralité de paires d'enroulements de stator adjacentes. Le moteur électrique isolé peut en outre comprendre une pluralité d'espaces disposés entre chacune de la pluralité de paires d'enroulements de stator adjacentes. Le moteur électrique isolé peut en outre comprendre un espace libre de cavité de stator défini par des zones non remplies de la cavité de stator, dans lequel l'espace libre de cavité de stator est inférieur ou égal à 1,6 x 104 mm3. Le matériau adhésif peut comprendre du feutre qui est isolé électriquement. Selon un autre mode de réalisation, un moteur électrique isolé peut comprendre un noyau de stator comportant un premier enroulement de stator et un 15 deuxième enroulement de stator, dans lequel le deuxième enroulement de stator est disposé circonférentiellement adjacent au premier enroulement de stator. Une cavité de stator comprenant un espace entre le premier enroulement de stator et le deuxième enroulement de stator peut également être incluse. Un matériau adhésif disposé dans l'espace peut en outre être inclus. Une substance de remplissage 20 disposée dans l'espace et collée au matériau adhésif peut de plus être incluse, le matériau adhésif et la substance de remplissage remplissant sensiblement l'espace. Le moteur électrique isolé peut en outre comprendre une pluralité d'espaces disposés entre une pluralité d'enroulements de stator adjacents, dans lequel le matériau adhésif est disposé dans la pluralité d'espaces, et dans lequel la 25 substance de remplissage est disposée dans chacun de la pluralité d'espaces et collée au matériau adhésif. Le moteur électrique isolé peut en outre comprendre un espace libre de cavité de stator défini par des zones non remplies de la cavité de stator, dans lequel l'espace libre de cavité de stator est inférieur ou égal à 1,6 x 104 mm3. 30 Le matériau adhésif isolé peut comprendre du feutre qui est isolé électriquement. Le matériau adhésif peut comprendre des fibres aramides. La cavité de stator peut en outre comprendre un espace entre un diamètre extérieur de noyau de stator et un logement de moteur, le matériau adhésif étant disposé dans la cavité de stator. Selon encore un autre mode de réalisation, un procédé de formation d'un moteur électrique isolé est proposé. Le procédé comprend le placement d'un premier enroulement de stator dans un noyau de stator. Le placement d'un deuxième enroulement de stator dans le noyau de stator à un emplacement circonférentiellement adjacent au premier enroulement de stator est également inclus, un espace étant disposé entre le premier enroulement de stator et le deuxième enroulement de stator. L'installation d'un matériau adhésif dans au moins une partie de l'espace est en outre incluse. La distribution d'une substance de remplissage dans l'espace est de plus incluse, la substance de remplissage adhérant au matériau adhésif pour remplir sensiblement l'espace. Le matériau adhésif peut être installé dans ladite au moins une partie de l'espace avant que le noyau de stator soit installé dans un logement de moteur. La distribution de la substance de remplissage dans l'espace peut avoir lieu jusqu'à ce qu'un espace libre de cavité de stator inférieur à 1,6 x 104 mm3 soit obtenu. Le matériau adhésif peut comprendre du feutre qui est isolé électriquement. Le matériau adhésif peut comprendre des fibres aramides. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS L'objet qui est considéré comme l'invention est montré en particulier et revendiqué distinctement dans les revendications à la fin de la description. Les caractéristiques et avantages qui précèdent et d'autres sont évidents à partir de la description détaillée qui suit considérée conjointement avec les dessins joints, sur lesquels : la figure 1 est une vue en coupe transversale d'un moteur électrique isolé ; la figure 2 est une vue en perspective d'un noyau de stator du moteur électrique isolé ; et la figure 3 est une vue plane d'une extrémité du noyau de stator. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION En faisant référence à la figure 1, un moteur électrique est illustré généralement par le numéro de référence 10. La configuration spécifique du moteur électrique 10 n'affecte pas l'applicabilité des modes de réalisation décrits ici, mais à des fins d'illustration, le moteur électrique 10 peut être configuré en tant que moteur à aimants permanents ou moteur à reluctance commutée, par exemple. Le moteur électrique 10 est disposé dans un logement de moteur 12 et sensiblement enfermé dans celui-ci. Le logement de moteur 12 supporte fonctionnellement et/ou loge divers composants associés au moteur électrique 10. 15 Le moteur électrique 10 comprend généralement un rotor 14, un noyau de stator 16, au moins un enroulement de stator 18 et une pluralité de paliers de rotor 20. Le rotor 14 fait tourner un arbre de rotor 22 et en option une turbine 24 assemblée sur celui-ci, et on doit apprécier que la rotation de l'arbre de rotor 22 puisse être utilisée pour commander n'importe quel dispositif souhaité. Une 20 pluralité de composants d'étanchéité 26, tels que des joints toriques, des manchons et/ou un résolveur, sont disposés dans le moteur électrique 10 pour assurer une protection contre une entrée de débris et de substances indésirables dans le noyau de stator 16, parmi d'autres avantages fonctionnels. Dans le noyau de stator 16 entier, une région générale appelée cavité de stator 27 est présente et 25 comprend tout espace libre à proximité du noyau de stator 16, et plus généralement à proximité du moteur électrique 10. En faisant référence aux figures 2 et 3, le noyau de stator 16 disposé dans le logement de moteur 12 est illustré plus en détail. Le noyau de stator 16 comprend au moins un enroulement de stator 18, mais, comme montré, une 30 pluralité d'enroulements de stator sont généralement présents. Le noyau de stator 16 comprend également une pluralité de dents de stator 28 disposées à un emplacement radialement vers l'intérieur de chaque enroulement de stator 18. Une pluralité d'espaces 30 sont disposés entre chacun de la pluralité d'enroulements de stator 18, et plus spécifiquement chaque espace 30 est disposé entre une paire d'enroulements de stator 18 adjacents. A titre d'exemple, un premier enroulement de stator 32 est disposé relativement circonférentiellement adjacent à un deuxième enroulement de stator 34, un espace 30 étant situé entre eux. Chacun de la pluralité d'espaces 30 définit, au moins en partie, la cavité de stator 27. Comme décrit ci-dessus, il est souhaitable de remplir l'espace libre dans la 10 cavité de stator 27 dans certains environnements de fonctionnement. Pour remplir l'espace libre dans la cavité de stator 27, tel que la pluralité d'espaces 30, un matériau isolé électriquement est disposé dans la pluralité d'espaces 30. Le matériau isolé électriquement est un matériau adhésif ayant une forte propriété d'absorption. Le matériau adhésif peut être du feutre, et plus spécifiquement, un 15 support en mousse réalisé en papier de fibres aramides. Dans un mode de réalisation, le support en mousse est une mousse finement tricotée qui est sensiblement absorbante et similaire à une éponge. En plus du matériau adhésif, une substance de remplissage est également disposée dans la pluralité d'espaces 30 et, lors d'un dépôt dans ceux-ci, est formée 20 intégralement avec le matériau adhésif. La substance de remplissage peut comprendre un composé de remplissage d'imprégnation. Le composé de remplissage d'imprégnation est imprégné dans les régions souhaitées de la cavité de stator 27. Le composé de remplissage d'imprégnation peut être composé de diverses substances, et un exemple comprend une résine de silicone, une silice, 25 et/ou une poudre fine d'aluminium. Afin de disperser le composé de remplissage d'imprégnation de manière adéquate dans toute la cavité de stator 27, le noyau de stator 16 peut être soumis à un processus de cuisson dans un four, et refroidi par la suite. A la suite du refroidissement, le composé de remplissage d'imprégnation est formé intégralement avec le matériau adhésif et, en combinaison, forme un 30 système d'isolation résistant à la chaleur qui fournit une performance d'isolation électrique stable dans des environnements de température élevée, si nécessaire, et remplit relativement également la cavité de stator 27 d'une manière qui empêche l'introduction de gaz inflammables ou d'autres substances indésirables dans le moteur électrique 10, et plus spécifiquement dans la cavité de stator 27. Un procédé de fabrication du moteur électrique 10 est également proposé. Le moteur électrique 10 a été précédemment décrit et les composants spécifiques ne doivent pas être décrits plus en détail. Le procédé comprend la construction du moteur électrique 10 et l'isolation du moteur électrique 10 avec le matériau adhésif et la substance de remplissage à un ou plusieurs emplacements dans tout le moteur électrique 10, et plus spécifiquement dans la cavité de stator 27, telle que la pluralité d'espaces 30. Le matériau adhésif et la substance de remplissage peuvent être introduits dans le moteur électrique 10 en divers points pendant le processus d'assemblage du moteur électrique 10 global. Par exemple, le matériau adhésif et/ou la substance de remplissage peuvent être introduits juste avant l'installation du noyau de stator 16 dans le logement de moteur 12. La cavité de stator 27 comprend un certain volume d'espace libre, et le matériau adhésif, en combinaison avec la substance de remplissage, peut être fourni dans la cavité de stator 27 jusqu'à ce que diverses spécifications volumétriques soient satisfaites. Par exemple, le matériau adhésif et la substance de remplissage, en combinaison, peuvent être fournis jusqu'à ce qu'un espace libre inférieur à 16,4 cm3 (un (1) pouce cube) soit obtenu dans le moteur électrique 10, et plus spécifiquement dans la cavité de stator 27. Comme décrit ci-dessus, afin de mieux disperser la substance de remplissage, un processus de cuisson peut être utilisé pour faire en sorte que la substance de remplissage soit placée dans toute la cavité de stator 27. Le processus de cuisson est ensuite suivi d'une période de refroidissement qui permet à la substance de remplissage d'adhérer au matériau adhésif et d'être intégrée à celui-ci afin de remplir la cavité de stator 27 et de former un système d'isolation dans toute la cavité de stator 27. Le procédé fournit la capacité de remplir de grands vides en utilisant le composé de remplissage d'imprégnation pour adhérer aux vides, les saturer et les remplir, en combinaison avec le matériau adhésif, au lieu d'utiliser le composé de remplissage d'imprégnation pour effectuer uniquement cette fonction. Par conséquent, le moteur électrique 10 augmente la probabilité de remplissage adéquat du logement de moteur 12, et plus spécifiquement de la cavité de stator 27. En plus, le matériau adhésif est moins dense que la substance de remplissage, de sorte qu'un remplissage suffisant de la cavité de stator 27 est réalisé d'une manière plus légère et moins coûteuse que pour un moteur électrique 10 dont la cavité de stator 27 est complètement remplie avec la substance de remplissage, tout en satisfaisant à des spécifications de remplissage. Bien que l'invention ait été décrite en détail uniquement en relation avec un nombre limité de modes de réalisation, on devrait facilement comprendre que l'invention n'est pas limitée à ces modes de réalisation présentés. Au lieu de cela, l'invention peut être modifiée pour incorporer un nombre quelconque de variantes, de modifications, de substitutions ou d'agencements équivalents non décrits jusqu'ici, mais qui sont dans l'étendue de l'invention, qui est définie par les revendications jointes. En plus, bien que divers modes de réalisation de l'invention aient été décrits, on doit comprendre que des aspects de l'invention peuvent ne comprendre que certains des modes de réalisation décrits. Par conséquent, l'invention ne doit pas être considérée comme étant limitée par la description qui précède, mais est seulement limitée par l'étendue des revendications jointes. REVENDICATIONS1. Moteur électrique isolé (10) comprenant : un noyau de stator (16) comportant une cavité de stator (27) ; un matériau adhésif disposé dans au moins une partie de la cavité de stator (27) ; et une substance de remplissage disposée dans ladite au moins une partie de la cavité de stator (27) et collée au matériau adhésif, dans lequel le matériau adhésif et la substance de remplissage remplissent sensiblement la cavité de stator 10 (27). 2. Moteur électrique isolé (10) selon la revendication 1, dans lequel le noyau de stator (16) comprend une pluralité d'enroulements de stator (18), la pluralité d'enroulements de stator (18) formant une pluralité de paires d'enroulements de stator adjacentes. 15 3. Moteur électrique isolé (10) selon la revendication 2, comprenant en outre une pluralité d'espaces (30) disposés entre chacune de la pluralité de paires d'enroulements de stator adjacentes. 4. Moteur électrique isolé (10) selon la revendication 1, 2 ou 3, comprenant en outre un espace libre de cavité de stator défini par des zones non 20 remplies de la cavité de stator (27), dans lequel l'espace libre de cavité de stator est inférieur ou égal à 1,6 x 104 mm3. 5. Moteur électrique isolé (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le matériau adhésif comprend du feutre qui est isolé électriquement. 25 6. Moteur électrique isolé (10) selon la revendication 1, dans lequel : le noyau de stator (16) comporte un premier enroulement de stator (18) et un deuxième enroulement de stator (18), le deuxième enroulement de stator (18) étant disposé circonférentiellement adjacent au premier enroulement de stator (18) ; 30 la cavité de stator (27) comprend un espace (30) entre le premierenroulement de stator (18) et le deuxième enroulement de stator (18) ; le matériau adhésif est disposé dans l'espace (30) ; et la substance de remplissage est disposée dans l'espace (30) et collée au matériau adhésif, le matériau adhésif et la substance de remplissage remplissant sensiblement l'espace (30). 7. Moteur électrique isolé (10) selon la revendication 6, comprenant en outre une pluralité d'espaces (30) disposés entre une pluralité d'enroulements de stator (18) adjacents, dans lequel le matériau adhésif est disposé dans la pluralité d'espaces (30), et dans lequel la substance de remplissage est disposée dans chacun de la pluralité d'espaces (30) et collée au matériau adhésif. 8. Moteur électrique isolé (10) selon la revendication 6 ou 7, comprenant en outre un espace libre de cavité de stator défini par des zones non remplies de la cavité de stator (27), dans lequel l'espace libre de cavité de stator est inférieur ou égal à 1,6 x 104 mm3 9. Moteur électrique isolé (10) selon la revendication 6, 7 ou 8, dans lequel le matériau adhésif comprend du feutre qui est isolé électriquement. 10. Moteur électrique isolé (10) selon l'une quelconque des revendications 6 à 9, dans lequel le matériau adhésif comprend des fibres aramides. 11. Moteur électrique isolé (10) selon l'une quelconque des revendications 6 à 10, dans lequel la cavité de stator (27) comprend en outre un espace entre un diamètre extérieur du noyau de stator (16) et un logement de moteur (12), dans lequel le matériau adhésif est disposé dans la cavité de stator (27). 12. Procédé de fabrication d'un moteur électrique isolé (10) comprenant : le placement d'un premier enroulement de stator (18) dans un noyau de stator (16) ; le placement d'un deuxième enroulement de stator (18) dans le noyau de stator (16) à un emplacement circonférentiellement adjacent au premier enroulement de stator (18), dans lequel un espace (30) est disposé entre le premierenroulement de stator (18) et le deuxième enroulement de stator (18) ; l'installation d'un matériau adhésif dans au moins une partie de l'espace (30) ; et la distribution d'une substance de remplissage dans l'espace (30), dans lequel la substance de remplissage adhère au matériau adhésif pour remplir sensiblement l'espace (30). 13. Procédé selon la revendication 12, dans lequel le matériau adhésif est installé dans ladite au moins une partie de l'espace (30) avant que le noyau de stator (16) soit installé dans un logement de moteur (12). 14. Procédé selon la revendication 12 ou 13, dans lequel la distribution de la substance de remplissage dans l'espace (30) est effectuée jusqu'à ce qu'un espace libre de cavité de stator inférieur à 1,6 x 104 mm3 soit obtenu. 15. Procédé selon la revendication 12, 13 ou 14, dans lequel le matériau adhésif comprend du feutre qui est isolé électriquement. 16. Procédé selon l'une quelconque des revendications 12 à 15, dans lequel le matériau adhésif comprend des fibres aramides.