Brevet FR3163787A1 — publié le 20251226

Un aspect de l’invention concerne un anneau de refroidissement 1 pour un stator de machine électrique tournante, ledit anneau 1 comportant : Une première partie d’anneau 2 agencée pour A une première extrémité 3, être au contact axialement d’une première face d’extrémité d’un stator ; A une deuxième extrémité 4, être au contact radialement d’une surface circonférentielle interne d’un carter entourant le stator, ladite première partie d’anneau comportant des orifices 5 d’acheminement de liquide de refroidissement ; Une deuxième partie d’anneau 6 disposée dans le prolongement axial de la première partie d’anneau 1, ladite deuxième partie d’anneau 6 étant agencée pour se déformer axialement et assurer le contact de la première extrémité 3 avec la première face d’extrémité du stator. Figure 1 ANNEAU DE REFROIDISSEMENT POUR UN STATOR DE MACHINE ELECTRIQUE TOURNANTE DOMAINE TECHNIQUE DE L’INVENTION La présente invention se rapporte à un anneau de refroidissement pour un stator de machine électrique tournante. L’invention concerne ainsi le domaine technique du refroidissement des stators de machine électrique tournante. ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE DE L’INVENTION On connait des machines électriques tournantes munies d’un stator comportant des première et deuxième faces d’extrémité et un bobinage traversant longitudinalement le stator et formant à chaque face d’extrémité du stator un chignon de fils électriquement conducteurs. Ce type de machine électrique tournante est habituellement équipée d’un carter entourant le stator et d’un couvercle disposé à une extrémité du carter. En fonctionnement, la température de la machine électrique tournante augmente. Lorsque l’augmentation de température n’est pas maîtrisée, les performances de la machine électrique tournante peuvent être dégradées et les aimants peuvent se démagnétiser. Afin de contenir la température de la machine électrique tournante, il est connu du document CN-A-118040938 d’équiper celle-ci de deux anneaux de refroidissement assemblés l’un dans l’autre, ces deux anneaux participant ensemble au refroidissement du stator de la machine électrique tournante. Cet anneau entoure un des chignons de fils et s’étend entre le couvercle et la face d’extrémité du stator située en regard du couvercle. Une chambre étanche est ainsi formée entre la surface circonférentielle externe de l’anneau et la surface circonférentielle interne du carter. Cet anneau est muni d’une pluralité d’orifices permettant de distribuer de l'huile de refroidissement depuis la chambre étanche sur le chignon de fils électriquement conducteur entouré par ledit anneau. L’huile participe ainsi au refroidissement du chignon de fils électriquement conducteurs et plus généralement du stator. Il convient toutefois de noter qu’une dispersion importante de +/- 1,5 mm de la longueur du stator est fréquemment présente dans des lots de fabrication de stators. Cette dispersion est susceptible de générer un défaut d’étanchéité entre l’anneau, le couvercle et la face d’extrémité de stator diminuant les performances de refroidissement du stator. En outre, en fonctionnement, la température du stator évolue et est susceptible de modifier les dimensions du stator. Ces modifications sont également sources de défauts d’étanchéité. L’invention offre une solution aux problèmes évoqués précédemment, en proposant un anneau de refroidissement pour un stator de machine électrique tournante permettant d’assurer, de façon peu couteuse, une étanchéité d’une chambre d’huile de refroidissement dudit stator. Dans ce contexte, l’invention se rapporte ainsi, dans son acceptation la plus large, à un anneau de refroidissement pour un stator de machine électrique tournante, ledit anneau comportant un axe longitudinal X et Une première partie d’anneau construite et agencée pour : A une première extrémité, être au contact axialement d’une face d’extrémité d’un stator ; A une deuxième extrémité, être au contact radialement d’une surface circonférentielle interne d’un carter de machine électrique tournante entourant ledit stator, la première partie d’anneau comportant des orifices d’acheminement de liquide de refroidissement, lesdits orifices traversant l’épaisseur de ladite première partie d’anneau ; Une deuxième partie d’anneau disposée dans le prolongement axial de ladite première partie d’anneau, la deuxième partie d’anneau étant construite et agencée pour se déformer axialement et assurer le contact de la première extrémité de la première partie d’anneau avec la face d’extrémité du stator. Grâce à l’invention, la deuxième partie d’anneau peut se déformer axialement de manière à compenser des éventuels défauts de fabrication du stator et/ou d’assemblage de la machine électrique tournante. En se déformant axialement, cette deuxième partie d’anneau peut également compenser des modifications de longueurs du stator en fonctionnement qui seraient dues à l’évolution de la température de celui-ci. On entend par déformation axiale, une déformation dont la direction est selon l’axe longitudinal X. On entend par contact axial, un contact dont la direction est selon l’axe longitudinal X. On entend par contact radial, un contact dont la direction est perpendiculaire à l’axe longitudinal X. Outre les caractéristiques qui viennent d’être évoquées dans le paragraphe précédent, l’anneau selon cet aspect de l’invention peut présenter une ou plusieurs caractéristiques complémentaires parmi les suivantes, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles. Selon un aspect non limitatif de l’invention, une première rainure annulaire de réception d’un premier joint est ménagée axialement dans la première extrémité de la première partie d’anneau. Selon un aspect non limitatif de l’invention, l’anneau comporte un premier joint de section rectangulaire, ledit premier joint étant disposé dans la première rainure annulaire Selon un aspect non limitatif de l’invention, à la deuxième extrémité de la première partie d’anneau une deuxième rainure annulaire de réception d’un deuxième joint est ménagée radialement dans une surface circonférentielle externe de la première partie d’anneau. Selon un aspect non limitatif de l’invention, l’anneau comporte un deuxième joint de section circulaire, le deuxième joint étant disposé dans la deuxième rainure annulaire. Selon un aspect non limitatif de l’invention, la deuxième partie d’anneau comporte au moins une ouverture, ladite au moins une ouverture traversant l’épaisseur de ladite deuxième partie d’anneau. Selon un aspect non limitatif de l’invention, l’au moins une ouverture est de forme oblongue. Selon un aspect non limitatif de l’invention, l’au moins une ouverture s’étend longitudinalement entre une première extrémité et une deuxième extrémité de la deuxième partie d’anneau. Selon un aspect non limitatif de l’invention, l’au moins une ouverture présente un axe longitudinal formant, avec une face d’extrémité de la deuxième partie d’anneau, un angle compris entre 10° et 80°. Un autre aspect de l’invention se rapporte à une machine électrique tournante comportant : Un stator comportant des première et deuxième faces d’extrémité ; Un bobinage traversant longitudinalement le stator et formant à chacune des première et deuxième faces d’extrémité du stator respectivement des premier et deuxième chignons de fils électriquement conducteurs ; Un carter entourant le stator ; Un couvercle disposé à une extrémité du carter, le couvercle étant en regard de la première face d’extrémité du stator ; Un anneau selon l’un quelconque des aspects de l’invention précités, ledit anneau entourant le premier chignon ; La première partie d’anneau étant A sa première extrémité, au contact axialement de la première face d’extrémité du stator ; A sa deuxième extrémité, au contact radial d’une surface circonférentielle interne du carter ; la face d’extrémité de la deuxième partie d’anneau étant au contact du couvercle. 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 FIG. 1 illustre une vue en trois dimensions d’un anneau de refroidissement pour un stator de machine électrique tournante selon un aspect non limitatif de l’invention. FIG. 2 illustre une vue en deux dimensions de l’anneau de refroidissement pour un stator de machine électrique tournante illustré à la FIG. 1 . FIG. 3 présente une vue en coupe schématique d’un exemple de réalisation non limitatif d’une machine électrique tournante selon l’invention munie d’un anneau de refroidissement tel qu’illustré aux figures 1 et 2. DESCRIPTION DETAILLEE Les figures sont présentées à titre indicatif et nullement limitatif de l’invention. Sauf précision contraire, un même élément apparaissant sur des figures différentes présente une référence unique. Les figures 1 et 2 illustrent, de façon schématique, un anneau de refroidissement 1 pour un stator de machine électrique tournante. L’anneau de refroidissement 1 présente un axe longitudinal X. L’anneau de refroidissement 1 comporte une première partie d’anneau 2 munie d’une première extrémité 3 construite et agencée pour être au contact axialement d’une première face d’extrémité d’un stator. La première partie d’anneau 2 comporte également une deuxième extrémité 4 agencée pour être au contact radialement d’une surface circonférentielle interne d’un carter de machine électrique tournante entourant le stator. La première partie d’anneau 2 comporte également des orifices d’acheminement de liquide de refroidissement 5. Les orifices d’acheminement de liquide de refroidissement 5 traversent l’épaisseur de la première partie d’anneau 2. L’anneau de refroidissement 1 comporte en outre avantageusement une deuxième partie d’anneau 6. La deuxième partie d’anneau 6 est disposée dans le prolongement axial de la première partie d’anneau 2. La deuxième partie d’anneau 6 est construite et agencée pour se déformer axialement, autrement dit selon une direction d’axe longitudinal X, et assurer le contact de la première extrémité 3 de la première partie d’anneau 2 avec la première face d’extrémité du stator. L’anneau de refroidissement 1 comporte une première rainure 7 annulaire de réception d’un premier joint 8. La première rainure 7 annulaire est ménagée axialement dans la première extrémité 3 de la première partie d’anneau 2. Autrement dit, la première rainure 7 annulaire est creusée selon l’axe longitudinal X dans la face d’extrémité située à la première extrémité 3 de la première partie d’anneau 2. Selon un exemple de réalisation non limitatif, le premier joint 8 disposé dans la première rainure 7 annulaire de la première partie anneau 2 présente une section rectangulaire. La deuxième extrémité 4 de la première partie d’anneau 2 comporte une deuxième rainure 9 annulaire de réception d’un deuxième joint 10. Cette deuxième rainure 9 est ménagée radialement dans une surface circonférentielle externe 11 de la première partie d’anneau 2. Autrement dit, la deuxième rainure 9 annulaire est creusée selon une direction radiale perpendiculaire à l’axe longitudinal X dans la surface circonférentielle externe 11 de la première partie d’anneau 2. Selon un exemple de réalisation non limitatif, le deuxième joint 10 disposé dans la deuxième rainure 9 présente une section circulaire. Selon un exemple de réalisation non limitatif, la deuxième partie d’anneau 6 comporte une pluralité d’ouvertures 12 traversant son épaisseur. Chacune de ces ouvertures 12 présente une forme oblongue. Selon cet exemple de réalisation non limitatif, chacune de ces ouvertures 12 de forme oblongue s’étend longitudinalement entre une première extrémité 13 et une deuxième extrémité 14 de la deuxième partie d’anneau 6. Selon cet exemple de réalisation non limitatif, chaque ouverture 12 présente un axe longitudinal 15 formant avec une face d’extrémité 16 de la première extrémité 13 de la deuxième partie d’anneau 6, un angle α compris entre 10° et 80°. Ces ouvertures 12 facilitent la déformation axiale selon l’axe longitudinal X de la deuxième partie d’anneau 6 et permettent d’assurer le contact de la première extrémité 3 de la première partie d’anneau 2 avec la première face d’extrémité du stator. Il est entendu que l’homme du métier peut envisager d’autres formes d’ouverture. En outre, ces ouvertures peuvent être remplacées par d’autres solutions techniques autorisant une déformation axiale de la deuxième partie d’anneau, par exemple l’utilisation d’un matériau élastique particulier. Le FIG. 3 illustre, de façon schématique, une machine électrique tournante 17 munie d’un anneau 1 de refroidissement tel qu’illustré aux figures 1 et 2. La machine électrique tournante 17 comporte un stator 18 présentant des première face d’extrémité 19 et deuxième face d’extrémité 20. Un bobinage traverse longitudinalement le stator 18 et forme à chacune de ses première et deuxième faces d’extrémité 19, 20, respectivement des premier et deuxième chignons 21, 22 de fils électriquement conducteurs. La machine électrique tournante 17 comporte en outre un carter 23 entourant le stator 18. Un couvercle 24 est disposé à une extrémité du carter 23 et est en regard de la première face d’extrémité 19 du stator 18. L’anneau 1 entoure le premier chignon 21 de fils électriquement conducteurs. La première extrémité 3 de la première partie d’anneau 2 est au contact axialement de la première face d’extrémité 19 du stator 18. En outre, la deuxième extrémité 4 de la première partie d’anneau 2 est au contact radial d’une surface circonférentielle interne 25 du carter 23. Une chambre étanche 26 est ainsi formée entre la surface circonférentielle externe de l’anneau 1 et la surface circonférentielle interne 25 du carter 23. Les orifices 5 que comporte la première partie d’anneau 2 permettent de distribuer de l'huile de refroidissement depuis la chambre étanche 26 sur le premier chignon 21 de fils électriquement conducteur entouré par l’anneau 1. L’huile participe ainsi au refroidissement du premier chignon 21 et plus généralement du stator 18. La deuxième partie d’anneau 6 comporte, quant à elle, une face d’extrémité 16 au contact du couvercle 24. Ainsi, grâce à la capacité de déformation axiale de la deuxième partie d’anneau 6, il est possible de compenser une éventuelle dispersion axiale de +/- 1,5 mm entre différents stators et également de compenser les modifications de longueur du stator en fonctionnement. Anneau (1) de refroidissement pour un stator (18) de machine électrique tournante (17), ledit anneau (1) comportant un axe longitudinal (X) et : Une première partie d’anneau (2) agencée pour A une première extrémité (3), être au contact axialement d’une première face d’extrémité (19) d’un stator (18) ; A une deuxième extrémité (4), être au contact radialement d’une surface circonférentielle interne (25) d’un carter (23) entourant ledit stator (18), ladite première partie d’anneau (2) comportant des orifices (5) d’acheminement de liquide de refroidissement traversant son épaisseur ; Ledit anneau de refroidissement (1) étant caractérisé en ce qu’il comporte une deuxième partie d’anneau (6) disposée dans le prolongement axial de ladite première partie d’anneau (1), ladite deuxième partie d’anneau (6) étant agencée pour se déformer axialement et assurer le contact de ladite première extrémité (3) avec ladite première face d’extrémité (19) du stator (18). Anneau (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu’une première rainure annulaire (7) de réception d’un premier joint (8) est ménagée axialement dans la première extrémité (3) de la première partie d’anneau (2). Anneau (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu’il comporte un premier joint (8) présentant une section rectangulaire, ledit premier joint (8) étant disposé dans la première rainure annulaire (7). Anneau (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’à la deuxième extrémité (4) de la première partie d’anneau (2), une deuxième rainure annulaire (9) de réception d’un deuxième joint (10) est ménagée radialement dans une surface circonférentielle externe (11) de ladite première partie d’anneau (2). Anneau (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu’il comporte un deuxième joint (10) de section circulaire, ledit deuxième joint (10) étant disposé dans la deuxième rainure annulaire (9). Anneau (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la deuxième partie d’anneau (6) comporte au moins une ouverture (12), ladite au moins une ouverture (12) traversant l’épaisseur de ladite deuxième partie d’anneau (6). Anneau (1) selon la revendication précédentes, caractérisée en ce que l’au moins une ouverture (12) est de forme oblongue. Anneau (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l’au moins une ouverture (12) s’étend longitudinalement entre une première extrémité (13) et une deuxième extrémité (14) de la deuxième partie d’anneau (2). Anneau (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l’au moins une ouverture (12) présente un axe longitudinal (15) formant, avec une face d’extrémité (16) de la deuxième partie d’anneau (6), un angle (α) compris entre 10° et 80°. Machine électrique tournante (17) comportant : Un stator (18) comportant des première et deuxième faces d’extrémité (19, 20) ; Un bobinage traversant longitudinalement ledit stator (18) et formant à chacune desdites première et deuxième faces d’extrémité (19, 20) dudit stator (18), respectivement des premier et deuxième chignons (21, 22) de fils électriquement conducteurs ; Un carter (23) entourant ledit stator (18) ; Un couvercle (24) disposé à une extrémité dudit carter (23), ledit couvercle (24) étant en regard de ladite première face d’extrémité (19) dudit stator (18) ; Ladite machine électrique tournante (17) étant caractérisée en ce qu’elle comporte un anneau (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, ledit anneau (1) entourant ledit premier chignon (21) ; La première partie d’anneau (2) étant A sa première extrémité (3), au contact axialement de ladite première face d’extrémité (19) dudit stator (18) ; A sa deuxième extrémité (4), au contact radial d’une surface circonférentielle interne (25) dudit stator (18) ; la face d’extrémité (16) de la deuxième partie d’anneau (2) étant au contact dudit couvercle (24).