INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Comme illustré à la , il est possible d’utiliser une cale 11 micro-perforée placée à l’intérieur de l’encoche 10. La cale 11 repose généralement sur les pieds de dents, entre les branches latérales de l’isolant 13. Les cales permettent avantageusement de conserver les fils conducteurs à l’intérieur des encoches, et fournissent également une protection diélectrique.
Le vernis injecté radialement par la buse 260 au niveau des encoches migre ainsi à travers les micro-perforations à l’intérieur de l’encoche. Le diamètre typique d’une perforation est inférieur à 0.3 mm pour éviter tout risque de corrosion, court circuits. Par l’utilisation d’une telle cale, le vernis qui la traverse est mieux réparti, ce qui permet un gain acoustique significatif.
Les cales sont réalisées dans un matériau composite monocouche ou tricouches. Par exemple, les cales de fermeture d’encoche sont réalisées en polyétheréthercétone (PEEK), ou en composite tri-couches de polytéréphtalate d’éthylène (PET) tel que Dacron (marque déposée) / Mylar (marque déposée) / Dacron (marque déposée) (DMD). La cale a avantageusement une épaisseur comprise entre 0.3 et 0.6mm et avantageusement de l’ordre de 0.45mm.
Bien entendu, la description qui précède a été donnée à titre d'exemple uniquement et ne limite pas le domaine de la présente invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les différents éléments par tous autres équivalents.
Stator pour une machine électrique tournante L’invention concerne notamment un stator pour une machine électrique tournante.
Le rotor 14 comporte un corps formé par un empilage de feuilles de tôles maintenues sous forme de paquet au moyen d'un système de fixation adapté, tel que des rivets traversant axialement le rotor de part en part ou de cornes polaires forgées. Le rotor comporte des pôles formés par exemple par des aimants permanents logés dans des cavités ménagées dans la masse magnétique du rotor. Alternativement, dans une architecture dite à pôles "saillants", les pôles sont formés par des bobines enroulées autour de bras du rotor.
Les tôles sont empilées de manière hélicoïdale. La dernière tôle est angulairement décalée de la tôle du fond d’un angle n*α équivalent au nombre n de tôles élémentaires multiplié par l’angle α de décalage défini par deux éléments périodiques.
La illustre le principe de l’empilement décalé pour un mode de réalisation simple dans lequel la structure périodique comprend trois éléments de périodicité configurés pour l’empilement de trois tôles élémentaires. Afin de mieux visualiser l’empilement et la fente, la tôle de fond est représentée au premier plan et la troisième et dernière tôle à l’arrière-plan de la figure. Dans cet exemple, la structure périodique est une succession d’évidements approximativement rectangulaires. La première tôle élémentaire 100 comprend une structure périodique 101 comprenant un premier élément périodique 11, un deuxième élément périodique 12 et un troisième élément périodique 13. La première tôle élémentaire 100 est orienté à l’aide de l’encoche d’orientation 103 agencée dans la section non structurée 102 du bord extérieur.
La deuxième tôle élémentaire 200 est orientée à l’aide de l’encoche d’orientation 203. La structure périodique de la deuxième tôle élémentaire comprend un premier élément de périodicité 21 qui est positionné directement au-dessus du deuxième élément 12 de la première tôle élémentaire. Ainsi, le deuxième élément périodique 22 de la deuxième tôle élémentaire 200 est positionné directement au-dessus du troisième élément périodique 13 de la première tôle élémentaire 100. Le troisième élément périodique 23 de de la deuxième tôle élémentaire 200 est positionné au-dessus la section non structurée 102 de la première tôle élémentaire 100.
De même manière, la troisième tôle élémentaire 300 est orientée à l’aide d’une encoche d’orientation 303 et positionnée au-dessus de la deuxième tôle élémentaire. Le premier élément périodique 31 de cette troisième tôle élémentaire est positionné directement au-dessus du deuxième élément 22 de la deuxième tôle élémentaire 200. Le deuxième élément périodique 32 de la troisième tôle élémentaire 300 est positionné directement au-dessus du troisième élément périodique 23 de la deuxième tôle élémentaire 200, qui quant à lui, est agencé au-dessus de la section non structurée 102. Le troisième élément périodique 33 de de la troisième tôle élémentaire 300 est positionné au-dessus la section non structurée 202 de la deuxième tôle élémentaire 200.
L’empilement présente donc une seule superposition verticale d’éléments périodiques qui est continue du haut en bas de l’empilement, formée par les encoches 13, 22 et 31. Cette superposition forme une rainure verticale unique R dans l’empilement des structures périodiques de chaque tôle élémentaire respective. Les autres éléments périodiques sont tous agencée soit au-dessus, soit en-dessous d’au moins une section non structurée d’une tôle élémentaire.
De manière similaire, dans un empilement d’un nombre de tôles plus important, on obtient une seule rainure verticale quand le nombre d’éléments périodiques est égal au nombre de tôles élémentaires, et on pose chaque premier élément périodique directement au-dessus d’un deuxième élément périodique de la tôle sous-jacente pour toutes les tôles élémentaires dans l’empilement à l’exception de la tôle du fond.
Dans le cas de plusieurs structures périodiques par tôle, on obtient un nombre de rainures verticales correspondant au nombre de structures périodiques par tôle élémentaire. Chaque rainure verticale s’étend d’un premier élément d’une structure périodique de la tôle élémentaire du haut jusqu’au dernier élément de la structure périodique correspondante de la tôle élémentaire du fond.
Pour stabiliser l’empilement de tôles, on insère un outil de maintien et de calage, typiquement une clavette de positionnement, dans chaque rainure verticale continue entre la tôle du fond jusqu’à la dernière tôle. L’insertion de l’outil permet également d’ajuster finement la position angulaire des tôles élémentaires dans l’empilement pour le collage. On obtient une meilleure stabilisation quand on utilise deux ou plusieurs clavettes agencées de manière symétrique par rapport à l’axe Z de l’empilement. Typiquement, on utilise deux clavettes pour un ensemble de deux sections à structure périodique par tôle élémentaire. Des telles clavettes droites sont faciles à fabriquer car elles présentent la géométrie d’une cale simple. Le positionnement des est clavettes facile car elles sont insérées dans une rainure verticale droite, non torsadée.
On peut maintenant fixer les clavettes et, si nécessaire, serrer l’empilement en direction verticale en utilisant un dispositif mécanique tel qu’une vis. On peut par la suite réaliser un collage de l’empilement de tôles. De préférence, on applique une colle adaptée sur les l’extérieur des sections non structurées des tôles élémentaires respectives. Le serrage et le collage sont facilités par le positionnement horizontal de l’outil de maintien et de calage, car cet outil n’occupe qu’un espace très limité sur le périmètre de l’empilement.
La configuration utilisant des clavettes droites permet donc un collage simplifié sur les zones non structurées de l’empilement.
L’empilement de tôles ainsi finalisé peut être utilisé pour la fabrication d’un rotor pour un résolveur, par exemple un résolveur à reluctance variable. Dans d’autres modes de réalisation, un tel empilement est destiné à la fabrication d’une machine électrique tournante, par exemple un moteur électrique. Dans certains cas, plusieurs empilements sont associés pour former un seul rotor. Le rotor peut ensuite être assemblé avec un stator et équipé de raccordements électriques pour former un résolveur à reluctance variable.
L’homme du métier saura adapter la dimension de la structure périodique selon le cahier de charges de l’empilement. Dans le cas où la structure périodique est une denture, on va choisir le diamètre, le module, le déport et le nombre de dents selon la hauteur et le décalage angulaire de l’empilement souhaité. En ajustant les paramètres de la structure périodique, on peut réaliser des angles de décalage de toutes grandeurs. On peut donc réaliser des angles de décalage très importants, mais aussi des décalages faibles voire des empilements sans décalage angulaire.
La illustre un résolveur à réluctance variable 60 comprenant un stator 80 interne entouré par un rotor 70. Le stator comporte une pluralité de dents portant des bobinages. Deux dents adjacentes du stator forment un angle de denture Θ D avec l’axe central X. Dans le cas d’utilisation de l’empilement de tôles élémentaires pour un tel rotor 70, on va choisir l’angle de décalage α également en fonction de la denture du stator. De manière générale, l’angle de décalage α entre deux tôles élémentaires ou deux paquets de tôles est égal à l’angle de denture Θ D du stator, multiplié par (N-1)/N, N étant le nombre des tôles élémentaires ou, le cas échéant, de paquets de tôles, du rotor :
La illustre une machine tournante 95 comprenant un résolveur à réluctance variable comprenant un stator extérieur 85 et un rotor central 75. Pour un tel résolveur, la même relation entre l’angle de décalage α entre les tôles et l’angle de la denture Θ D du stator s’applique. La machine tournante 95 comprend en outre des connexions électriques 92 configurées pour établir un champ électrique variable lors de la rotation du rotor par rapport au stator. Ce champ électrique variable est typiquement généré par un générateur de tension 95.
Chaque groupe d’aimants pourront comporter un nombre différent d’aimants.
Bien qu’ici les réceptacles soient formés conjointement entre plusieurs éléments de la platine, au moins l’un des réceptacles pourra être ménagé dans un seul élément de la platine et par exemple au moins l’un des réceptacles pourra être ménagé dans le premier montant et/ou le deuxième montant et/ou la structure intermédiaire. Au moins l’un des inserts pourra ne pas dépasser du premier montant et/ou du deuxième montant et/ou de la structure intermédiaire (sur au moins l’une des faces inférieure ou supérieure de celle-ci). Au moins l’un des aimants pourra dépasser du premier montant ou du deuxième montant ou de la structure intermédiaire.
Au moins l’un des aimants pourra dépasser de l’insert associé.
Bien qu’ici le premier pôle soit le « pôle sud » et le deuxième pôle le « pôle nord », on pourra avoir pour premier pôle le « pôle nord » et pour deuxième pôle le « pôle sud ».
Le mouvement entre la bobine et la platine est relatif. Ce pourra toutefois être la platine qui soit fixe et la bobine qui bouge relativement à la platine.
Rotor de machine électrique avec canal de refroidissement La présente invention concerne le domaine des machines électriques tournantes, et en particulier le refroidissement de ces machines électriques qui peuvent fonctionner en tant que moteur électrique ou en tant que générateur électrique. Les machines électriques de l’invention peuvent notamment être utilisées comme moteur électrique dans des applications de transport (automobile par exemple), des engins et outils agricoles.
Lors de leur fonctionnement, les machines électriques s’échauffent du fait des pertes électromagnétiques (pertes par effet Joule, pertes fer et éventuelles pertes aimants permanents) et mécaniques. Par exemple, si les aimants permanents ne sont pas refroidis, le flux magnétique est moins intense, ce qui conduit à une perte de couple et donc une dégradation des performances de la machine électrique. Une démagnétisation irréversible des aimants peut se produire. Cet échauffement nuit à leur fonctionnement et conduit à la dégradation de leurs performances (puissance et rendement). Les divers composants électromagnétiques d’une machine électrique, ainsi que certains matériaux isolants utilisés dans les pièces de la machine électrique, sont ainsi sensibles à l’échauffement produit en fonctionnement, et leur refroidissement est indispensable pour dissiper la chaleur produite, afin de conserver un bon rendement de la machine électrique, d’assurer une répétabilité de ses performances, d’allonger sa durée de vie et de limiter la maintenance. De plus, le rotor est un élément critique, car il est isolé thermiquement du système de refroidissement du stator. Il est donc souhaité de prévoir un système de refroidissement capable d’améliorer la tenue thermique de la machine électrique.
Aujourd’hui, les stators (parties statiques des moteurs) sont quasi systématiquement refroidis, mais les rotors le sont peu en raison de la difficulté d’aménager et d’alimenter des canaux dans des pièces tournantes. Le refroidissement des rotors présente cependant un grand intérêt, notamment pour la conservation de l’intégrité des aimants permanents généralement présents dans les rotors.
Différents types de refroidissement existent, souvent adaptés à la puissance de la machine électrique, parmi lesquels les systèmes de refroidissement par air, généralement d’efficacité moindre et agressifs pour l’intérieur du moteur, les systèmes de refroidissement par liquide, par exemple par eau, notamment utilisés dès que les pertes sont importantes comme dans le cas des moteurs de traction électriques, ou par huile. D’autres systèmes de refroidissement par hélium ou azote liquide peuvent être utilisés pour les machines électriques de centrales électriques.
Au sein des systèmes de refroidissement liquide des rotors de moteurs électriques proposés habituellement, le fluide de refroidissement circule dans la partie centrale du rotor, qui est de fait assez éloignée des aimants permanents. L’échange des calories est indirect entre les aimants et le fluide, avec un échange par conduction entre les aimants permanents et le fer, puis par conduction entre le fer et l’arbre rotor, puis au fluide de refroidissement.
Les canaux sont souvent au plus près de l’axe rotor pour d’une part faciliter l’alimentation, et d’autre part pour limiter les besoins de la pompe de circulation dont les capacités pour vaincre la contre pression sont d’autant plus élevées que les canaux sont éloignés de l’axe. Toutefois, le fait d’implanter les canaux au plus près de l’axe limite leur nombre, limitant de fait les capacités d’échange de chaleur.
Les principales caractéristiques des solutions existantes de refroidissement liquide des rotors de machines sont les suivantes :
Protubérance axiale face à l’arbre de rotor pour une alimentation axiale du fluide caloporteur qui occupe un volume non désirable (prend de la place aux parties actives), Pour résoudre le problème d’encombrement cité, des soutions avec alimentation radiale existent et se heurtent à une évolution de contre-pression du fluide caloporteur, fonction du régime par centrifugation du fluide lui-même, cela limite le débit à haute vitesse et le rendement système, en raison des pompes d’alimentation énergivores (forte pression et débit), Les étanchéités dynamiques nécessaires pour des solutions à alimentation radiale induisent des pertes mécaniques grevant le rendement en usage (faible puissance) et l’autonomie des véhicules, ces solutions présentent également une usure nécessitant le remplacement de pièces d’usure, et L’arbre du rotor est souvent complexe à réaliser avec des fonctions de perçages, des formes spécifiques, telles que des formes hélicoïdales, des exemples d’arbre de rotor complexes sont décrits notamment dans les demandes de brevet DE102016118206, FR3005538, DE102019211523 et DE102019211555.
Les modes de réalisations présentent un dispositif de production d’énergie à partir de l’énergie solaire dont l’architecture est modulaire et permettent d’adapter la courbure du collecteur solaire en agissant sur les mécanismes de fixations des miroirs, mais aussi d’adapter la température du récepteur solaire en adaptant la position du récepteur solaire en fonction du type de technologie de convertisseur d’énergie. Le dispositif est caractérisé par sa capacité à recevoir au niveau du panneau central et des panneaux latéraux, des panneaux solaires photovoltaïques ou bien des miroirs ou à la fois une combinaison de panneaux solaires photovoltaïques et des miroirs.
Les dispositifs selon l’invention sont particulièrement destinés à la production d’énergie électrique et thermique à partir de l’énergie solaire. Les dispositifs selon l’invention sont également destinés au stockage de l’énergie thermique. Les dispositifs sont également destinés à des applications fixes comme des maisons, sur les toits des immeubles, des usines, mais aussi sur des applications mobiles comme des unités de production d’énergie sur des véhicules ou des remorques. Ces dispositifs sont réalisés par plusieurs procédés possible.
De manière connue, les châssis des dispositifs présentés sont faits d’alliages métalliques de type fer ou aluminium ou acier. Les miroirs sont faits en verre et les panneaux solaires photovoltaïques sont faits avec des matériaux spécifiques. Le dispositif de production d’énergie est compatible avec les rayons du soleil et l’énergie solaire et les matériaux utilisés sont compatibles avec les rayons du soleil et l’énergie solaire aussi.
Le dispositif de production d’énergie possède des dimensions variables en fonction de l’application cible et en fonction des besoins de production d’énergie électrique et thermique. Ledit dispositif de production d’énergie est compatible avec plusieurs applications de production d’énergie électrique et thermique.
L’invention permet de proposer un dispositif de production d’énergie thermique et électrique à partir de l’énergie solaire. L’invention permet d’adapter la production de l’énergie électrique et la production de l’énergie thermique en fonction de l’application, en ayant une conception modulaire permettant de recevoir plusieurs types de convertisseurs d’énergie mais aussi des panneaux solaires photovoltaïques. Le dispositif proposé possède plusieurs degrés de liberté pour contrôler le flux solaire au niveau du récepteur solaire et cela en faisant varier la position du récepteur solaire, mais aussi la courbure du collecteur solaire avec le mécanisme permettant de positionner les miroirs formant le collecteur solaire.
Le dispositif de production d’énergie à partir de l’énergie solaire est particulièrement destiné à la production d’énergie électrique et la production d’énergie thermique.
Dispositif thermique de chauffage et de refroidissement de fluides, et véhicule comprenant un tel dispositif La présente invention concerne un dispositif thermique de chauffage et de refroidissement de fluide.
Le document FR 3 105 821 A1 divulgue un dispositif thermique de chauffage et de refroidissement de fluide comprenant un empilement d’échangeurs thermiques, chacun prévu pour la circulation d’un fluide, avec des éléments thermoélectriques de type Peltier intercalés entre les échangeurs thermiques pour assurer le transfert d’énergie thermique entre les échangeurs thermiques et les fluides.
Un tel dispositif thermique est utilisable par exemple dans un véhicule automobile pour le chauffage et le refroidissement de fluides.
Un tel dispositif thermique est utilisable dans d’autres applications, comme dans des systèmes de production d’énergie électrique à panneaux photovoltaïques, nécessitant un contrôle de la température de fonctionnement pour assurer un fonctionnement satisfaisant.
Il est souhaitable de pouvoir améliorer l’efficacité et la fiabilité d’un tel dispositif thermique de chauffage et de refroidissement de fluides.
Un des buts de l’invention est de fournir un dispositif thermique de chauffage et de refroidissement de fluides qui soit efficace et fiable.
A cet effet, l’invention propose un dispositif thermique de chauffage et de refroidissement de fluides, le dispositif thermique comprenant un empilement incluant un échangeur thermique intercalaire intercalé entre un premier échangeur thermique et un deuxième échangeur thermique, chacun des échangeurs thermiques étant configuré pour la circulation d’un fluide à travers cet échangeur thermique, le dispositif thermique comprenant en outre un module thermoélectrique intercalé entre le premier échangeur thermique et l’échangeur thermique intercalaire pour transférer de l’énergie thermique entre le premier échangeur thermique et l’échangeur thermique intercalaire et un module thermoélectrique intercalé entre le deuxième échangeur thermique et l’échangeur thermique intercalaire pour transférer de l’énergie thermique entre le deuxième échangeur thermique et l’échangeur thermique intercalaire, les modules thermoélectriques ayant chacun deux faces opposées, l’une en contact thermique avec l’échangeur thermique intercalaire et l’autre en contact avec l’un parmi le premier échangeur thermique et le deuxième échangeur thermique, le dispositif thermique comprenant en outre un dispositif de mesure comprenant un ou plusieurs capteurs de température, chaque capteur de température étant associé à une face d’un des modules thermoélectriques et agencé pour mesurer la température de cette face.
La présence d’au moins un capteur de température agencé pour mesurer la température de la face d’un module thermoélectrique en contact thermique avec un des échangeurs de chaleur permet de surveiller, de préférence en permanence, le fonctionnement du module thermoélectrique de marnière pertinente et précise.
En effet, la température d’une face d’un module thermoélectrique est représentative du fonctionnement du module thermoélectrique.
En particulier, en cas de température trop élevée d’une face d’un module thermoélectrique, il peut être préférable de couper l’alimentation électrique du module thermoélectrique pour préserver son fonctionnement normal ou pour éviter une consommation d’électricité inutile.
La illustre un système informatique qui peut être utilisé dans la présente technologie, par exemple dans l'un ou tous les processeurs du système de navigation 101, du correcteur de données de capteur 108 et/ou du serveur 103. Comme le comprendra l'homme du métier, un tel système informatique peut être implémenté dans tout autre matériel, logiciel et/ou micrologiciel approprié, ou une combinaison de ceux-ci, et peut être une entité physique unique, ou plusieurs entités physiques séparées avec une fonctionnalité distribuée.
Dans certains aspects de la présente technologie, le système informatique 500 peut comprendre divers composants matériels, y compris un ou plusieurs processeurs simples ou multicœurs représentés collectivement par un processeur 501, une mémoire 503 et une interface d'entrée/sortie 504. Dans ce contexte, le processeur 501 peut ou non être inclus dans un FPGA. Dans un autre aspect, le système informatique 500 peut être un système informatique générique "prêt à l'emploi". Dans certains aspects, le système informatique 500 peut également être réparti entre plusieurs systèmes. Le système informatique 500 peut également être spécifiquement dédié à la mise en œuvre de la présente technologie. Comme l'homme du métier de la présente technologie peut le comprendre, de multiples variantes quant à la façon dont le système informatique 500 est mis en œuvre peuvent être envisagées sans s'écarter de la portée de la présente technologie. La communication entre les différents composants du système informatique 500 peut être activée par un ou plusieurs bus internes et/ou externes 505 (par exemple un bus PCI, un bus série universel, un bus IEEE 1394 "Firewire", un bus SCSI, un bus Serial-ATA bus, bus ARINC, etc...), auquel les différents composants matériels sont couplés électroniquement.
L'interface d'entrée/sortie 504 peut permettre des capacités de mise en réseau telles qu'un accès filaire ou sans fil. À titre d'exemple, l'interface d'entrée/sortie 504 peut comprendre une interface réseau telle que, mais sans s'y limiter, un port réseau, une prise réseau, un contrôleur d'interface réseau et similaire. De multiples exemples de la façon dont l'interface de mise en réseau peut être mise en œuvre deviendront apparents à l'homme du métier de la présente technologie.