INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Dans le processus de liaison (voir S150 en ), à la suite du processus de traitement d'activation ci-dessus, en mettant en contact les zones activées 132a, 132b d’à la fois la galette de silicium pour substrat de support 110 et la galette de silicium pour couche de silicium monocristallin 120 l'une l'autre sous vide à température normale, les deux galettes de silicium sont liées ensemble par l’intermédiaire de la couche formée d’un film de silicium amorphe 131. A ce moment, le silicium amorphe est formé non seulement dans la zone activée 132a à la surface de la couche formée d'un film de silicium amorphe 131 sur la galette de silicium pour substrat de support 110, mais également dans la zone activée 132b à la surface de la galette de silicium pour couche de silicium monocristallin 120, où la couche formée d'un film de silicium amorphe 131 n'a pas été formée, à une position en profondeur d'environ 1 nm. Par conséquent, au moment de la liaison, la zone activée 132b et la couche formée d’un film de silicium amorphe 131 forment ensemble le film de silicium réfléchissant les infrarouges 130 fait de silicium amorphe d’une épaisseur de 16 nm ou plus.
En référence à la et à la , le procédé de liaison utilisant la liaison sous vide à température normale pour effectuer le processus de traitement d'activation et le processus de liaison ci-dessus est décrit. La liaison sous vide à température normale est un procédé de liaison de la galette de silicium pour substrat de support 110 et de la galette de silicium pour couche de silicium monocristallin 120 l’une à l’autre à température normale sans chauffage. Dans ce mode de réalisation, la surface de la couche formée d'un film de silicium amorphe 131 de la galette de silicium pour substrat de support 110 et la surface de la galette de silicium pour couche de silicium monocristallin 120 sont chacune soumises à un traitement d'activation par irradiation de faisceaux d'ions ou de faisceaux d'atomes neutres sous vide à température normale, et les deux surfaces ci-dessus sont transformées en zones activées 132a, 132b, respectivement (voir également S130 et S140 en ). En conséquence, des liaisons pendantes apparaissent dans les zones activées 132a, 132b. Par conséquent, lorsque les deux zones activées ci-dessus sont amenées en contact sous vide à température normale, une force de liaison est instantanément activée et la galette de silicium pour substrat de support 110 et la galette de silicium pour couche de silicium monocristallin 120 sont fermement liées avec les zones activées 132a, 132b ci-dessus en tant que surfaces de liaison (voir également S150 en ).
On propose de plus un système d’avionique tel que précédemment décrit, dans lequel les signaux de retour sont représentatifs d’une position d’un rotor d’un moteur électrique de l’actionneur de commande de vol et/ou d’une position d’un organe actionné par ledit moteur électrique.
On propose de plus un aéronef comprenant un système d’avionique tel que précédemment décrit.
On propose de plus un aéronef tel que précédemment décrit, l’aéronef étant un drone.
la représente un système d’avionique d’un drone, qui comprend un calculateur, des équipements de mesure, des équipements d’interface, et des actionneurs de commandes de vol ;
la est une vue similaire à la , le calculateur étant représenté de manière plus détaillée ;
la représente un équipement d’interface.
DESCRIPTION DETAILLEE DE L’INVENTION En référence aux figures 1 et 2, un drone 1 intègre un système d’avionique 2 qui comprend un calculateur 3, au moins un équipement de mesure 4 (ici trois équipements de mesure 4a, 4b, 4c sont représentés), au moins un actionneur de commande de vol 5 (ici deux actionneurs de commandes de vol 5a, 5b sont représentés), et un équipement d’interface 6 pour chaque actionneur de commande de vol 5 (et donc ici deux équipements d’interface 6a, 6b).
Bien sûr, l’architecture représentée n’est aucunement limitative et, en particulier, le nombre d’équipements de mesure 4, le nombre d’actionneurs de commandes de vol 5 et le nombre d’équipements d’interface 6, qui sont effectivement embarqués dans le drone 1, peuvent être différents. En particulier, le nombre d’actionneurs de commande de vol 5 est en réalité probablement plus important et par exemple égal à six ou huit.
Les trois équipements de mesure 4 sont identiques, mais indépendants et séparés physiquement. Les trois équipements de mesure 4 mesurent les mêmes grandeurs.
Le calculateur 3 est relié à chaque équipement de mesure 4 par des liaisons numériques 7 : 7a, 7b, 7c.
Chaque équipement de mesure 4 intègre au moins un capteur externe 8, ainsi qu’un module de traitement 11. Par « capteur externe », on entend que le ou les capteurs ne sont pas intégrés dans le calculateur 3. Chaque équipement de mesure 4 intègre au moins un capteur de pression (en l’occurrence un baromètre et une sonde pitot) et un magnétomètre.
Le module de traitement 11 de chaque équipement de mesure 4 numérise les mesures produites par les capteurs externes 8 dudit équipement de mesure 4, et transmet ces mesures « brutes » numérisées au calculateur 3 via la liaison numérique 7 correspondante.
Les mesures cheminent donc, depuis les équipements de mesure 4 vers le calculateur 3, selon des flux F1, qui sont des flux monodirectionnels et indépendants.
Les actionneurs de commandes de vol 5 (on parlera dans la suite d’ « actionneurs » pour simplifier la description) comprennent par exemple un ou des actionneurs de gouvernes du drone 1 et/ou un ou des actionneurs de moteurs du drone 1. Les actionneurs 5 sont des actionneurs dits COTS (pour C ommercial Off-The-Shelf , c’est-à-dire qu’il s’agit d’actionneurs disponibles qui ne présentent pas de caractéristiques particulières pour être intégrées dans le système d’avionique 2 décrit ici).
Dans une telle machine électrique 2, les bobinages 10 sont chacun connectés électriquement à des barres conductrices 15 d’alimentation, ces barres conductrices 15 d’alimentation étant connectées à une électronique de puissance qui génère, à partir du courant fourni par une batterie haute tension du véhicule, un courant triphasé, de sorte à atteindre une consigne de couple de traction/propulsion.
Afin de faciliter le raccordement de l’électronique de puissance aux bobinages 10, les barres conductrices 15 traversent généralement une paroi cylindrique 5 du carter 4 de la machine électrique, en étant connectées au plus proche des bobinages 10, notamment à un bus électrique circulaire disposé entre les bobinages 10 et la paroi cylindrique 5 du carter 4. Or, cette disposition des connexions électriques reliant les bobinages 10 et l’électronique de puissance, génère un encombrement radial de la machine électrique 2, qui n’est pas utilisé par les parties actives de la machine électrique 2. A iso-puissance, cet encombrement radial augmente donc le rayon de la paroi cylindrique 5 par rapport à une autre disposition où le bus électrique circulaire serait disposé dans une partie centrale de la machine électrique 2, c’est-à-dire proche de l’arbre de rotation 14, et où les barres conductrices 15 le rejoindrait au niveau de cette partie centrale. Cette autre disposition ajouterait néanmoins de l’encombrement axial, d’autant plus dans le cas où des chemises de refroidissement seraient rapportées axialement sur les parois du carter 4.
Cet encombrement radial et/ou axial peut empêcher l’insertion de la machine électrique 2 dans un compartiment moteur où l’environnement est très contraint, puisque notamment dans un véhicule hybride électrique, il faut placer dans ce compartiment moteur non seulement la machine électrique 2, mais aussi un moteur à combustion interne, et une boîte de vitesse. L’agencement dans le compartiment moteur dépend également de la position des longerons, berceaux et supports moteurs reliés au châssis.
Il existe donc un besoin d’une machine électrique à flux axial, qui présente une compacité optimisée dans les dimensions axiale et radiale de la machine électrique, notamment dans le cas où la machine électrique présente des chemises de refroidissement rapportées axialement sur les parois du carter de la machine électrique.
La présente invention remédie au moins en partie aux inconvénients de l’art antérieur, en fournissant une machine électrique à flux axial, et un procédé de montage d’une liaison électrique de la machine électrique à flux axial, qui permettent de relier des bobinages de la machine électrique à un boîtier de connexion disposé sur une partie cylindrique de la machine électrique, avec le moins possible d’encombrement axial ou radial.
A cette fin, la présente invention propose une machine électrique à flux axial comportant au moins :
- un stator comportant au moins une pluralité de bobinages,
- un rotor apte à tourner autour d’un axe de révolution,
- un carter délimitant au moins partiellement une chambre qui loge le stator et le rotor, le carter comportant au moins une paroi disposée orthogonalement à l’axe de révolution du rotor, le stator étant solidaire de la paroi du carter et les bobinages étant disposés autour de l’axe de révolution,
- une chemise de refroidissement de la paroi du carter,
- une liaison électrique reliant électriquement au moins un des bobinages à au moins une borne de connexion située à l’extérieur de la chambre du carter,
la machine électrique étant caractérisée en ce que la paroi du carter comporte au moins une portion centrale au travers de laquelle est ménagé au moins un orifice par lequel passe la liaison électrique, et en ce que la liaison électrique est disposée entre un couvercle de la chemise de refroidissement et la paroi du carter.
La liaison électrique est préférentiellement multi-phasée et comporte une connexion de phase par phase de la machine électrique. Elle prend comporte donc autant de conducteurs de puissance, par exemple des barres conductrices (appelées également barres bus), que de phases de la machine électrique. Elle est de plus connectée, extérieurement à la chambre statorique, à autant de bornes de connexion que de phases de la machine, ces bornes de connexion permettant de relier électriquement le stator aux sorties d’une électronique de puissance. En passant par la portion centrale de la paroi du carter, la liaison électrique permet de gagner en encombrement radial, à iso-puissance. Son passage dans la chemise de refroidissement permet de ne pas ajouter d’encombrement axial par rapport à l’encombrement axial qu’amène la chemise de refroidissement sur la machine électrique. Par ailleurs, cette disposition de la liaison électrique permet un meilleur refroidissement des conducteurs de puissance qui la constituent, ce qui permet de diminuer les sections de cuivre utilisées pour réaliser ces conducteurs de puissance.
Dans un mode de réalisation de l’invention, la paroi du carter est sensiblement circulaire et centrée sur de l’axe de révolution, la paroi du carter étant prolongée radialement par une paroi d’une zone d’interconnexion électrique, la paroi de la zone d’interconnexion comportant au moins un trou, la chemise de refroidissement s’étendant au moins radialement depuis la portion centrale jusqu’à la paroi de la zone d’interconnexion en recouvrant ledit orifice et ledit trou, la liaison électrique passant au travers dudit trou. Cette caractéristique permet de limiter l’encombrement axial de la machine sur toute la longueur de la liaison électrique. Par sensiblement circulaire on entend de forme globalement circulaire, la forme de la paroi du carter pouvant s’écarter de la forme circulaire notamment pour former une partie d’un boîtier d’interconnexion comportant la zone d’interconnexion. Bien entendu, la liaison électrique étant multi-phasée, la paroi du carter comporte un seul trou ou orifice laissant passer toutes les connexions de phase de la liaison électrique, ou bien autant de trous ou d’orifices par connexions de phase de la liaison électrique.
Dans un mode de réalisation de l’invention, la liaison électrique comporte d’une part une portion externe à la chambre, la portion externe comportant la borne de connexion, et d’autre part une portion interne à la chambre, la portion interne comportant un bus électrique disposé entre le stator et l’axe de révolution, les bobinages du stator étant connectés électriquement au bus électrique. Comme évoqué précédemment, la disposition du bus électrique entre le stator et l’axe de révolution de la machine permet de gagner en encombrement radial de la machine. L’utilisation d’un bus électrique permet de plus d’économiser de la matière et de l’encombrement par rapport à une connexion point à point entre les bobinages et la portion externe de la liaison électrique. Le bus électrique est bien entendu multi-phasé et comporte autant de connexions de phase que de phases de la machine électrique. Il est par exemple réalisé sous forme de barres conductrices circulaires.
Préférentiellement, un contact entre le couvercle et la portion externe est assuré au droit du trou ou de l’orifice. Cette caractéristique permet de monter en compression un dispositif d’étanchéité entre la portion externe et un pourtour du trou ou de l’orifice. Le contact est par exemple assuré par un surcroît d’épaisseur du couvercle de la chemise de refroidissement, ou par un tampon de compression. Ce surcroît d’épaisseur ou ce tampon de compression permet un ajustement entre le couvercle de la chemise de refroidissement et la portion de la partie de la liaison électrique au droit du trou ou de l’orifice, qui présente une interférence.
De manière générale, la présente invention s’applique à tout moteur électrique nécessitant un refroidissement par fluide d’un stator du moteur électrique. Une application de l’invention concerne toutefois les moteurs électriques de traction de véhicule automobile à traction électrique.
Techniques antérieures En fonctionnement, un moteur électrique est sollicité thermiquement. La température d’un moteur électrique influence les performances et le rendement du moteur électrique. Ainsi, certains éléments constitutifs d’un moteur électrique ont besoin d’être refroidis afin de garantir un fonctionnement optimal du moteur électrique.
Un alterno-démarreur est un élément mécanique d’un véhicule automobile comprenant un moteur électrique. L’alterno-démarreur assure les fonctions d’alternateur et de démarreur. Dans une architecture compacte d’un moteur d’un véhicule automobile, il est avantageux d’intégrer l’alterno-démarreur dans une boîte de vitesse du véhicule automobile. Une architecture compacte nécessite une gestion thermique performante et comprend par exemple le refroidissement d’un stator de l’alterno-démarreur, par exemple avec de l’huile de la boîte de vitesse. Les solutions de refroidissement de l’alterno-démarreur impliquent des dispositions complexes qui sont pénalisantes pour le fonctionnement du véhicule automobile. De plus, ces solutions ne permettent pas d’assurer un débit d’huile précis sur certains éléments du stator de l’alterno-démarreur, ni d’assurer un débit d’huile constant en plusieurs emplacements particuliers du stator. Par exemple, ces solutions ne permettent pas d’assurer un débit d’huile identique sur chaque extrémité de bobines du stator, appelées chignons. En particulier, ces solutions ne permettent pas d’assurer un débit d’huile identique sur chaque chignon quelle que soit la température du moteur électrique ou la rotation d’un arbre d’un rotor du moteur électrique.
La présente invention a donc pour objectif de pallier tout ou partie des inconvénients précités et propose de refroidir un stator d’un moteur électrique en distribuant un fluide caloporteur depuis un arbre d’un rotor du moteur électrique.
La présente invention a pour objet un moteur électrique comprenant un stator et un rotor, le stator entourant radialement le rotor, le rotor comprenant un arbre et une masse magnétique cylindrique enserrant radialement l’arbre, l’arbre comprend une canalisation centrale et au moins un conduit radial depuis la canalisation centrale configuré pour distribuer un fluide caloporteur vers le stator, le conduit radial définissant en périphérie de l’arbre une ouverture.
Ainsi, la présente invention permet de distribuer le fluide caloporteur depuis l’arbre vers des zones particulières du stator.
Avantageusement, l’arbre comprend un premier groupe de conduits radiaux comprenant le conduit radial, les ouvertures respectives des conduits radiaux du premier groupe étant de dimensions égales.
De préférence, l’arbre comprend un deuxième groupe de conduits radiaux comprenant le conduit radial, les ouvertures respectives des conduits radiaux du deuxième groupe étant chacune située à une même distance de la masse magnétique.
Avantageusement, l’arbre comprend un troisième groupe de conduits radiaux comprenant le conduit radial, les ouvertures respectives des conduits radiaux du troisième groupe de conduits radiaux étant disposées radialement le long d’une périphérie de l’arbre.
De préférence, l’arbre comprend un quatrième groupe de conduits radiaux comprenant le conduit radial, les ouvertures respectives des conduits radiaux du quatrième groupe étant espacées radialement entre elles d’un angle constant.
Dans un mode de réalisation, la canalisation centrale comprend une canule et un espace de répartition du fluide caloporteur, la canule débouchant dans l’espace de répartition du fluide caloporteur, le conduit radial étant relié fluidiquement à l’espace de répartition.
Avantageusement, l’arbre comprend un évidement pratiqué dans une paroi extérieure de l’arbre en regard de la masse magnétique, l’évidement étant de dimension longitudinale supérieure à la dimension longitudinale de la masse magnétique, le conduit radial débouchant dans l’évidement.
De préférence, l’évidement est centré longitudinalement en regard de la masse magnétique et comprend une première portion d’ouverture située longitudinalement en amont de la masse magnétique et configurée pour distribuer le fluide caloporteur vers une première zone du stator ainsi qu’une deuxième portion d’ouverture située longitudinalement en aval de la masse magnétique et configurée pour distribuer le fluide caloporteur vers une deuxième zone du stator disjointe de la première zone du stator, les première et deuxième portions d’ouverture étant de dimensions égales.
Dans un mode de réalisation, l’arbre comprend au moins une paire de conduits radiaux dont les ouvertures respectives sont disposées selon une même direction radiale, l’ouverture du premier conduit radial de la paire étant situé longitudinalement en amont de la masse magnétique, l’ouverture du second conduit radial de la paire étant situé longitudinalement en aval de la masse magnétique.
La présente invention a également pour objet un procédé de refroidissement d’un stator d’un moteur électrique comprenant les étapes suivantes :
Mise en circulation d’un fluide caloporteur dans la canalisation centrale ; Distribution du fluide caloporteur depuis l’arbre vers le stator ; et Transfert de chaleur depuis le stator vers le fluide caloporteur.
Les différents modes de mise en œuvre décrits peuvent être mis en œuvre pour différents usages et différentes formes d’échangeur de chaleur.
Pour la fabrication de canalisations pour un échangeur de chaleur 20 tel qu’illustré sur la , il est possible de fabriquer différents secteurs 76, puis de les assembler, par exemple par soudage TIG, autrement dit Tungsten Inert Gas en termes anglo-saxons, le soudage TIG étant connu de l’Homme du Métier.
On a représenté schématiquement sur la un outillage mâle 40 et un outillage femelle 42 annulaires permettant la fabrication de canalisations 26 d’un échangeur de chaleur 20 en un seul secteur selon le mode de mise en œuvre du procédé illustré sur la .
Avantageusement, l’outillage mâle 40 comprend un outillage à clef.
Avantageusement, l’outillage femelle 42 et l’outillage mâle sont réalisés dans des matériaux comprenant des coefficients d’expansion différents, par exemple l’outillage mâle 40 ayant un coefficient d’extension supérieur à l’outillage femelle 42 de manière à appliquer plus facilement un effort sur les tôles 32 et 36 durant la chauffe pour le soudage par diffusion.
Montage d’arme et tourelle comportant un tel montage d’arme Le domaine technique de l’invention est celui des montages d’arme pour tourelles de véhicule miliaire, notamment de véhicule blindé tel qu’un char, et des tourelles comportant de tels montages d’arme.
Les montages d’arme traditionnels sur les tourelles comportent une paire de tourillons servant de point de pivot en site à l’arme.
Notamment pour les armes de gros calibre (supérieur à 40 mm), on peut distinguer deux grands types d’architecture de tourelle en fonction du montage d’arme qu’elle comporte, à savoir les tourelles dites oscillantes et les tourelles à chargeur découplé.
La demande de brevet français FR2544065 A1 divulgue un exemple de tourelle de type oscillante. Si l’on se réfère à la , on peut voir que l’on y a représenté de manière schématique, en vue de côté, une tourelle oscillante 100, dont le montage d’arme 101 comporte une masse oscillante 102 montée pivotante, par l’intermédiaire de tourillons 103, sur un affût 104 solidaire de la carapace 105 de la tourelle 100. La tourelle 100 est montée sur un véhicule militaire de façon à être pivotante en gisement autour d’un roulement séparant la tourelle 100 vis-à-vis du véhicule et définissant un plan de pose P1, ici confondu avec la paroi supérieure horizontale de la carapace 105. La masse oscillante 102 est formée par un corps (non représenté) duquel sont solidaires en rotation une arme 106, qui constitue une masse reculante par rapport à l’affût 104 consécutivement à un tir, un berceau 107 qui coopère avec les tourillons 103 et sert au guidage du mouvement de recul de l’arme 106, et un dispositif de rechargement d’arme 108, ci-après désigné par le terme chargeur, qui permet de recharger l’arme 106 et qui est placé hors de la trajectoire de recul de l’arme 106. L’arme 106 comprend de manière classique un tube 109 fermé à son extrémité arrière par une culasse après mise en place de la munition. Le pivotement de la masse oscillante 102 autour des tourillons 103 pour un pointage en site est commandé par tout moyen approprié, comme par exemple des vérins, de sorte que la masse oscillante 102 peut être pointée avec un angle de site α positif, l’angle de site α étant l’angle formé entre l’axe longitudinal A1 du tube de l’arme 106 et le plan horizontal P2 passant par l’axe des tourillons 103.
Du fait que le chargeur 108 reste aligné en site avec l’arme 106 tout au long du fonctionnement, la tourelle oscillante 100 présente l’avantage d’un rechargement rapide de l’arme 106 et d’un équilibrage très satisfaisant de la masse oscillante 102 autour de l’axe de pivotement que forment les tourillons 103.
Cependant, afin d’éviter une interférence du chargeur 108 avec le plan de pose P1, le débattement en site de l’arme 106 est faible et les tourelles oscillantes ne sont donc utilisées que pour les tirs tendus en vue direct de la cible.
Si l’on se réfère maintenant à la , on peut voir que l’on y a représenté de manière schématique, en vue de côté, une tourelle à chargeur découplé 110 qui permet un pointage à des angles de site α plus élevés pour des tirs courbes. La tourelle à chargeur découplé 110 se distingue de la tourelle oscillante 100 en ce que le chargeur 108 ne fait pas partie de la masse oscillante 102, laquelle comprend ici seulement l’arme 106 et le berceau 107. Afin de permettre un angle de site α élevé sans que le pointage et le recul de l’arme 106 n’interfère avec la carapace 105 de la tourelle 110, un dégagement est ménagé dans la partie centrale de la tourelle 110 située sous le plan de pose P1, ce dégagement étant classiquement formé par un puits de tourelle 111 pénétrant dans le châssis du véhicule et dans lequel la partie arrière du tube 109 et la culasse 112 pourra s’étendre à la fin du mouvement de recul de l’arme 106. Le brevet américain US4838144 décrit un exemple d’une telle tourelle à chargeur découplé.
Les tourelles à chargeur découplé présentent cependant l’inconvénient de nécessiter un réalignement de l’arme 106 avec le chargeur 108 entre chaque tir, pour pouvoir charger une munition dans l’arme 106, ce qui grève la cadence de tir.