Brevet FR3122790A1 — publié le 20221111

Dans le but de fournir une machine électrique tournante telle qu'une réduction de taille puisse être obtenue, et qu'un équilibre entre une performance de refroidissement et une résistance aux vibrations puisse être obtenu, une pluralité de portions de connexion (6) formée d'une première portion de connexion (6a) et d'une deuxième portion de connexion (6b) qui connectent mécaniquement un corps principal de machine électrique tournante (200) et un convertisseur de puissance (300) est prévue sur une monture côté portion de connexion de dispositif non externe (2) dans le corps principal de machine électrique tournante (200) et un organe de dissipation de chaleur (11) dans le convertisseur de puissance (300), des centres des sections transversales de la première portion de connexion (6a) et de la deuxième portion de connexion (6b) sont amenés à être positionnés plus loin par rapport à un côté diamètre intérieur que par rapport à un diamètre extérieur d’un stator (3), et un module de puissance (22) est disposé entre deux portions de connexion (6) voisines dans une direction circonférentielle. Fig. 3 MACHINE ELECTRIQUE TOURNANTE La présente demande concerne une machine électrique tournante. Une machine électrique tournante montée dans un véhicule automobile ou similaire comprend un corps principal de machine électrique tournante et un convertisseur de puissance comprenant un onduleur qui commande le corps principal de machine électrique tournante, et pour des raisons telles que la conservation de l'espace, la facilité de montage et la réduction de la taille d'un faisceau de câblage qui connecte le corps principal de machine électrique tournante et l'onduleur, une machine électrique tournante intégrée électromécanique dans laquelle le corps principal de machine électrique tournante et l'onduleur sont intégrés est en cours de développement. En outre, une machine électrique tournante comprenant un convertisseur de puissance qui comprend un onduleur ou un circuit redresseur comprend une structure de refroidissement qui refroidit le convertisseur de puissance et une structure qui attache et fixe le convertisseur de puissance au corps principal de machine électrique tournante (par exemple, voir le Document Brevet 1, le Document Brevet 2 et le Document Brevet 3). Document Brevet 1 : Brevet japonais n° 5 729 268 Document Brevet 2 : Brevet japonais n° 4 392 352 Document Brevet 3 : Brevet japonais n° 5 602 214 Problème technique Cependant, une machine électrique tournante divulguée dans le Document Brevet 1 est telle qu'une portion en saillie prévue sur un châssis arrière est disposée sur un côté du diamètre intérieur d'un stator, et le châssis arrière et un module de puissance sont directement joints, ce qui signifie que lorsque la machine électrique tournante est utilisée comme moteur, la chaleur générée par le stator est conduite vers le module de puissance, et l'on craint que cela n'amène une aggravation de la température du module de puissance. De plus, une machine électrique tournante divulguée dans le Document Brevet 2 est telle qu'une pluralité de goujons de fixation qui fixent et supportent un convertisseur de puissance sont disposés dispersés sur un côté diamètre intérieur d'un stator, en raison de quoi un passage de refroidissement de direction radiale est bloqué, et les performances de refroidissement d'un module de puissance ne sont pas forcément optimales. En outre, une machine électrique tournante divulguée dans le Document Brevet 3 est telle qu'un support inclus dans une monture arrière afin que la machine électrique tournante et un onduleur puissent être facilement démontés est disposé sur un côté diamètre extérieur d'un noyau de stator, en raison de quoi la machine électrique tournante augmente de taille du côté diamètre extérieur, ce qui diminue la facilité de montage dans un véhicule. De plus, une portion de connexion est prévue dans un passage de direction radiale entre la monture arrière et un dissipateur thermique, ce qui signifie que lorsqu'une surface de contact d’une section transversale de la portion de connexion est importante, le passage de direction radiale entre la monture arrière et le dissipateur thermique devient plus petit, et les performances de refroidissement du module de puissance se détériorent. Inversement, lorsque la surface de contact en section transversale de la portion de connexion est petite, les performances de refroidissement du module de puissance s'améliorent, mais la résistance aux vibrations diminue, et il est à craindre qu'une déconnexion survienne dans un élément semi-conducteur du module de puissance pour lequel un fil de raccordement tel qu'une liaison par fil d'aluminium est utilisée. Solution technique Une machine électrique tournante divulguée dans la présente demande est une machine électrique tournante comprenant un corps principal de machine électrique tournante, un convertisseur de puissance qui est prévu sur une extrémité d'un arbre rotatif du corps principal de machine électrique tournante et échange de l'électricité avec le corps principal de machine électrique tournante via un collecteur de courant, et une portion de connexion de dispositif externe qui est attachée à une autre extrémité de l'arbre rotatif du corps principal de machine électrique tournante, dans laquelle le corps principal de machine électrique tournante comprend une monture côté portion de connexion de dispositif externe et une monture côté portion de connexion de dispositif non externe configurant un boîtier, un rotor, qui est supporté de manière à être capable de tourner par la monture côté portion de connexion de dispositif externe et la monture côté portion de connexion de dispositif non externe et est disposé à l'intérieur du boîtier, un ventilateur, qui est monté sur le rotor et souffle de l'air en accompagnement d’une rotation, et un stator, qui est maintenu de chaque côté dans la direction axiale par la monture côté portion de connexion de dispositif externe et la monture côté portion de connexion de dispositif non externe et est disposé de manière à ceindre le rotor, le convertisseur de puissance comprend une unité circuit de puissance ayant une pluralité de modules de puissance qui comprennent un ou plus ensembles d'éléments semi-conducteurs de puissance, une unité de commande qui commande l'unité circuit de puissance, et un organe de dissipation de chaleur qui refroidit l'unité circuit de puissance, une pluralité de portions de connexion formée d'une première portion de connexion et d'une deuxième portion de connexion qui connectent mécaniquement le corps principal de machine électrique tournante et le convertisseur de puissance est prévue sur la monture côté portion de connexion de dispositif non externe et l'organe de dissipation de chaleur, des centres de section transversale de la première portion de connexion et de la deuxième portion de connexion sont amenés à être positionnés plus loin vers un côté diamètre intérieur qu’un diamètre extérieur du stator, et le module de puissance est disposé entre les deux portions de connexion voisines dans une direction circonférentielle. Avantages apportés Selon la machine électrique tournante divulguée dans la présente demande, une réduction de taille peut être obtenue, et un équilibre entre les performances de refroidissement du module de puissance et la résistance aux vibrations dans un convertisseur de puissance peut être obtenu. Ce qui précède et d’autres objets, caractéristiques, aspects et avantages de la présente demande deviendront plus apparents à partir de la description détaillée suivante de la présente demande lorsqu'elle est prise en conjonction avec les dessins joints. D’autres caractéristiques, détails et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après, et à l’analyse des dessins annexés, sur lesquels : Fig. 1 est une vue en perspective montrant une apparence extérieure d'une machine électrique tournante selon un premier mode de réalisation ; Fig. 2 est une vue schématique montrant une coupe transversale le long d'un arbre rotatif de la machine électrique tournante de la ; Fig. 3 est une vue schématique de la machine électrique tournante selon le premier mode de réalisation vue depuis un côté sans poulie d'une coupe transversale perpendiculaire à l'arbre rotatif ; Fig. 4 est une vue en coupe montrant une configuration d’une portion principale de la machine électrique tournante selon le premier mode de réalisation ; Fig. 5 est une vue schématique d’une machine électrique tournante selon un deuxième mode de réalisation vue depuis un côté sans poulie d'une coupe transversale perpendiculaire à un arbre rotatif ; Fig. 6 est une vue schématique montrant une coupe transversale le long d'un arbre rotatif d’une machine électrique tournante selon un troisième mode de réalisation ; Fig. 7 est une vue schématique de la machine électrique tournante selon le troisième mode de réalisation vue depuis un côté sans poulie d'une coupe transversale perpendiculaire à l'arbre rotatif ; Fig. 8 est une vue schématique d’une machine électrique tournante selon un quatrième mode de réalisation vue depuis un côté sans poulie d'une coupe transversale perpendiculaire à un arbre rotatif ; Fig. 9A à 9E [Fig. 9A à 9E] sont des vues en coupe montrant des agrandissements de portions principales des machines électriques tournantes des et 7 ; et ; Fig. 10 est une vue schématique montrant une modification d'une machine électrique tournante. Machine électrique tournante (100), comprenant : un corps principal de machine électrique tournante (200) ; un convertisseur de puissance (300) qui est prévu à une extrémité d'un arbre rotatif (4) du corps principal de machine électrique tournante (200) et échange de l'électricité avec le corps principal de machine électrique tournante (200) via un collecteur de courant (16) ; et une portion de connexion de dispositif externe (400) qui est attachée à une autre extrémité de l'arbre rotatif (4) du corps principal de machine électrique tournante (200), dans laquelle le corps principal de machine électrique tournante (200) comprend une monture côté portion de connexion de dispositif externe (1) et une monture côté portion de connexion de dispositif non externe (2) configurant un boîtier, un rotor (5), qui est supporté de manière à être capable de tourner par la monture côté portion de connexion de dispositif externe (1) et la monture côté portion de connexion de dispositif non externe (2) et est disposé à l'intérieur du boîtier, un ventilateur (8), qui est monté sur le rotor (5) et souffle de l'air en accompagnement d’une rotation, et un stator (3), qui est maintenu de chaque côté dans la direction axiale par la monture côté portion de connexion de dispositif externe (1) et la monture côté portion de connexion de dispositif non externe (2) et est disposé de manière à ceindre le rotor (5), le convertisseur de puissance (300) comprend une unité circuit de puissance (21) ayant une pluralité de modules de puissance (22) qui comprennent un ou plus ensembles d'éléments semi-conducteurs de puissance (23), une unité de commande (13) qui commande l'unité circuit de puissance (21), et un organe de dissipation de chaleur (11) qui refroidit l'unité circuit de puissance (21), une pluralité de portions de connexion (6) formée d'une première portion de connexion (6a) et d'une deuxième portion de connexion (6b) qui connectent mécaniquement le corps principal de machine électrique tournante (200) et le convertisseur de puissance (300) est prévue sur la monture côté portion de connexion de dispositif non externe (2) et l'organe de dissipation de chaleur (11), des centres des sections transversales de la première portion de connexion (6a) et de la deuxième portion de connexion (6b) sont amenés à être positionnés plus loin vers un côté diamètre intérieur qu’un diamètre extérieur du stator (3), et le module de puissance (22) est disposé entre deux portions de connexion (6) voisines dans une direction circonférentielle. Machine électrique tournante selon la revendication 1, dans laquelle le module de puissance (22) est disposé sur une ligne reliant les centres des sections transversales des deux portions de connexion (6). Machine électrique tournante selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle la portion de connexion (6) est prévue dans un passage de direction radiale entre la monture côté portion de connexion de dispositif non externe (2) et l'organe de dissipation de chaleur (11), et est configurée de telle sorte qu'un réfrigérant bifurque vers chaque module de puissance (22) grâce à la portion de connexion (6), et une surface de section transversale de la portion de connexion (6) est plus petite qu'une surface de face de fond du module de puissance (22) installé entre les portions de connexion (6). Machine électrique tournante selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle l'unité circuit de puissance (21) comprend l'élément semi-conducteur de puissance (23) ayant six ensembles de bras supérieur et inférieur qui configurent deux ensembles de redresseurs triphasés pleine onde. Machine électrique tournante selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans laquelle l'élément semi-conducteur de puissance (23) est configuré en étant moulé à l'aide d'un organe en résine, et l'organe moulé en résine (26) est disposé au sein d’un diamètre extérieur du stator (3). Machine électrique tournante selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans laquelle l'unité circuit de puissance (21) est disposée plus loin vers un côté portion de connexion de dispositif non externe que le collecteur de courant (16). Machine électrique tournante selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans laquelle l'élément semi-conducteur de puissance (23) est disposé plus loin vers un côté extérieur dans une direction radiale qu'une portion au diamètre le plus intérieur de la pale (8b) du ventilateur (8). Machine électrique tournante selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans laquelle un organe (31) dont la conductivité thermique est inférieure à celle de la monture côté portion de connexion de dispositif non externe (2) et de l'organe de dissipation de chaleur (11) est compris entre la première portion de connexion (6a) de la monture côté portion de connexion de dispositif non externe (2) et la deuxième portion de connexion (6b) de l'organe de dissipation de chaleur (11).