INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
La forme de la portion secondaire 135 est complémentaire à celle de l’organe de maintien 15. Dans le cas d’une goupille par exemple, la portion secondaire 135 peut présenter une forme générale cylindrique.
La forme de la portion secondaire 135 commune peut être conçue de façon à augmenter les efforts vers les aimants 11. Pour ce faire, la portion secondaire 135 peut éventuellement présenter une ou plusieurs oreilles 136.
Selon un troisième mode de réalisation, illustré sur les figures 5a à 5c, l’organe de maintien n’est pas réalisé par une pièce rapportée dans le logement 13 mais directement par la tôle, plus précisément en utilisant la déformation de la tôle.
Cette solution utilise les trous de fixation 7 déjà présents pour venir déformer la tôle et plus précisément la zone de la tôle présentant le logement 13, lorsque l’organe ou les organes de fixation 6 sont insérés.
Pour ce faire, les organes de fixation 6 sont montés en force dans les trous de fixation 7 associés. Les trous de fixation 7 sont de plus petites dimensions, par exemple de plus petit diamètre, que les organes de fixation 6 de façon à permettre le montage en force. Les parois 17 des tôles qui délimitent les logements 13 sont déformées élastiquement sous l’effet du montage en force. Les aimants 11 sont ainsi contraints en position tangentiellement dans les logements 13.
Lorsqu’il y a une pluralité d’aimants 11, les trous de fixation 7 sont ménagés entre deux logements 13 en étant du côté de l’arbre de rotor 2. Chaque trou de fixation 7 se trouve à l’opposé de deux faces convergentes, ici externes 11c, des aimants 11.
La forme des trous de fixation 7 peut être optimisée de façon à maîtriser, diriger les déformations de la matière dans au moins une direction souhaitée lors du montage en force. Plus précisément, la forme des trous de fixation 7 peut être adaptée de manière à diriger les zones de déformations vers les aimants 11. La forme des trous de fixation 7 peut être conçue de façon à augmenter la surface de contact entre la tôle et l’organe de fixation 7 en direction des aimants 11 à l’opposé.
Les trous de fixation 7 peuvent présenter pour ce faire un ou plusieurs décrochements 71.
Les décrochements 71 ne doivent pas être en face de la longueur d’un aimant 11 / d’un logement 13.
Les décrochements 71 sont avantageusement opposés aux zones pour lesquelles une déformation est souhaitée. Les décrochements 71 peuvent être placés de sorte que la déformation soit concentrée vers les aimants 11 / vers leurs logements 13, lors de l’insertion de l’organe de fixation 6 dans le trou de fixation 7.
Également, une telle solution avec l’injection de résine ou de vernis, nécessite d’ajouter des formes spécifiques d’évents sur les outillages de conception ainsi que la découpe de formes spécifiques dans le paquet de tôles, permettant l’injection du vernis et/ou l’usinage des disques d’équilibrage. Ceci engendre des surcoûts pour les outillages de découpe et peut engendrer des pertes magnétiques sur le circuit du rotor, ainsi qu’une fragilité mécanique des disques d’équilibrage.
De plus, cette solution nécessite l’utilisation de deux entités chimiques : vernis et durcisseur, et donc induit une pollution environnementale. Cette solution nécessite également l’utilisation entre autres d’un système hydraulique, d’un four de polymérisation, ce qui engendre des coûts associés à la mise en œuvre et à la maintenance, une pollution des machines avec les fluides, et requiert des connaissances techniques particulières. Enfin, cette solution limite la répétabilité la position des aimants.
L’invention a pour objectif de trouver une solution de maintien des aimants dans leurs logements, aussi bien lorsque le rotor est à l’arrêt qu’en rotation. L’invention a aussi pour objectif de trouver une solution applicable de façon standard permettant d’accroître la répétabilité de la position des aimants. Un autre objet de l’invention est de permettre de diminuer, voire de supprimer, les fuites de flux magnétiques et d’optimiser les performances électromagnétiques de la machine.
À cet effet, l’invention a pour objet un rotor de machine électrique tournante comportant un arbre de rotor s’étendant selon un axe de rotation du rotor, un corps de rotor comportant une pluralité de tôles présentant chacune au moins un logement s’étendant radialement par rapport à l’axe de rotation, les tôles étant empilées coaxialement autour de l’arbre de rotor, et au moins un aimant permanent reçu dans le logement formé dans les tôles.
Selon l’invention, les tôles comportent en outre au moins un organe de maintien de l’aimant dans le logement.
Il s’agit notamment d’un organe de maintien mécanique.
Une telle solution permet de retenir l’aimant ou les aimants dans les logements définis dans les tôles en s’affranchissant de l’utilisation de produits chimiques, tels que vernis ou résine et durcisseur, ce qui permet de simplifier l’outillage et de réduire leurs coûts ainsi que de minimiser l’impact polluant. De plus, le rotor et plus spécifiquement les aimants peuvent être recyclés plus facilement s’ils ne sont pas pollués par de tels produits chimiques. Il est en outre possible de supprimer les éventuelles formes ou évents pour l’injection de vernis, ce qui permet d’améliorer le champ magnétique.
Enfin la répétabilité de la position des aimants est accrue et la tenue mécanique du paquet de tôles est améliorée.
Le rotor peut en outre comporter une ou plusieurs caractéristiques suivantes décrites ci-après, prises séparément ou en combinaison.
Les tôles sont par exemple de forme annulaire et présentent un diamètre intérieur et un diamètre extérieur.
Selon un mode de réalisation, le rotor comporte une pluralité d’aimants permanents reçus dans des logements respectifs formés dans les tôles, de sorte que deux aimants consécutifs présentent des faces d’extrémité convergentes l’une vers l’autre.
Les aimants peuvent être agencés en miroir selon un plan axial passant entre les aimants.
Les aimants sont par exemple disposés en formant des « V » ou une double série de « V ».
Les faces convergentes sont alternativement des faces internes du côté de l’arbre de rotor ou du diamètre intérieur et des faces externes du côté du diamètre extérieur des tôles.
Le rotor peut comporter au moins un organe de maintien pour chaque aimant.
En variante, le rotor peut comporter au moins un organe de maintien commun pour au moins deux aimants.
L’une des faces d’extrémité 11d est une face dite interne située du côté de l’axe de rotation X (c’est-à-dire du côté de l’arbre de rotor non visible sur la ) ou encore située du côté de la périphérie interne ou du diamètre intérieur D1 des tôles, plus généralement du corps de rotor 3. L’autre face d’extrémité 11c est une face dite externe située du côté de la périphérie externe ou du diamètre extérieur D2 des tôles, plus généralement du corps de rotor 3.
L’agencement d’une pluralité d’aimants 11 peut se faire de sorte que deux aimants 11 consécutifs présentent des faces d’extrémité 11c, 11d qui convergent l’une vers l’autre.
Deux aimants 11 consécutifs peuvent être agencés en miroir selon un plan axial passant entre les deux. De façon complémentaire, deux logements 13 consécutifs sont symétriques selon le plan axial passant entre eux.
En particulier, les aimants 11 sont, dans l’exemple illustré, disposés en formant un motif en « V » ou deux séries de « V » par exemple lorsque deux séries d’aimants 11 sont disposées radialement. Les faces convergentes l’une vers l’autre sont alternativement des faces internes 11d et des faces externes 11c. Les aimants 11 forment par exemple un angle de l’ordre de 45° avec une perpendiculaire à l’axe de rotation X. Ainsi, deux aimants 11 consécutifs présentent des mêmes polarités sur leurs faces sensiblement en vis-à-vis.
Le corps de rotor 3, et plus précisément les tôles comportent en outre au moins un organe de maintien 15, 17 de l’aimant 11 dans le logement 13.
Un organe de maintien 15, 17 peut être prévu pour chaque aimant 11 ou en variante être commun pour au moins deux aimants 11. Il peut s’agir d’une ou plusieurs pièces rapportées, c’est-à-dire qui ne sont pas formées d’une seule pièce avec les tôles ou le corps de rotor 3, ou en alternative, l’organe de maintien peut être formé directement par les tôles. Des modes de réalisation sont détaillés ci-après.
Selon un premier mode de réalisation, l’organe de maintien 15 est réalisé par une pièce rapportée dans le logement 13 et permettant de mettre en contrainte l’aimant 11 dans ce logement 13. On entend par « pièce rapportée » le fait que l’organe de maintien 15 soit réalisé par une pièce additionnelle non déjà prévue dans le corps de rotor 3 et qui peut être dissociée du corps de rotor 3.
En outre, selon le premier mode de réalisation au moins un organe de maintien 15 tel qu’une goupille est prévue pour chaque aimant 11.
L’organe de maintien 15 est donc intercalé entre la tôle et l’aimant 11, pour assurer le maintien de l’aimant 11 à l’intérieur du logement 13 correspondant. L’organe de maintien 15 forme une butée.
L’organe de maintien 15 peut être réalisé en un matériau métallique ou en plastique. Tout autre matériau peut être envisagé.
Dans l’exemple illustré, l’organe de maintien 15 est réalisé par une goupille. Il peut s’agir d’une goupille cylindrique, d’une goupille pleine, d’une goupille élastique, d’une goupille fendue, d’une goupille à tête. En alternative, il pourrait s’agir d’une vis, ou encore d’une broche.
Dans l’exemple illustré, l’organe de maintien 15, tel qu’une goupille, est de forme allongée suivant une direction axiale, c’est-à-dire qu’il s’étend parallèlement à l’axe de rotation X une fois inséré dans le logement 13. L’organe de maintien 15, tel qu’une goupille, peut s’étendre sur toute la hauteur de l’aimant 11, ou sur toute la hauteur de la cavité recevant l’aimant ou les aimants 11. L’organe de maintien 15 peut traverser un nombre prédéfini de tôles, voire le paquet de tôles entier. En variante, au moins un organe de maintien 15 peut être monté par chaque face axiale du paquet de tôles.
En l’occurrence, l’organe de maintien 15, tel qu’une goupille, est monté comprimé dans une portion secondaire 133 du logement 13. La portion secondaire 133 présente une forme complémentaire à celle de l’organe de maintien 15, tel qu’une goupille. Elle est dans cet exemple cylindrique. Une telle forme cylindrique ne perturbe pas ou peu le passage du champ du circuit magnétique. Selon le mode de réalisation décrit, la portion secondaire 133 par exemple cylindrique est ménagée du côté du diamètre intérieur D1.
En particulier, l’organe de maintien 15, tel qu’une goupille, est agencé dans le logement en contact mécanique avec la face d’extrémité interne 11d d’au moins un aimant 11. Dans le cas d’un aimant 11 de forme parallélépipédique, l’organe de maintien 15 est agencé contre une petite face interne. L’organe de maintien 15 tel qu’une goupille exerce alors un effort radial sur l’aimant 11 de manière à plaquer l’aimant 11, et plus précisément sa face d’extrémité externe 11c, contre la face externe (c'est-à-dire du côté de la périphérique externe de la tôle) correspondante du logement 13. Ainsi, l’aimant ou les aimants 11 sont plaqués vers le diamètre extérieur D2. Cela permet de contrer la force magnétique qui attire l’aimant 11 vers le diamètre intérieur D1 et de fixer l’aimant 11 pendant la rotation pour ne pas perdre l’équilibrage.
Différentes variantes de positionnement peuvent être envisagées. L’organe de maintien 15 peut être agencé de façon centrée en regard de la face d’extrémité interne 11d de l’aimant 11, comme représenté sur la . Dans ce cas, la portion secondaire 133 par exemple cylindrique du logement 13 est ménagée du côté du diamètre intérieur D1, et de façon centrée en vis-à-vis de la face d’extrémité interne 11d de l’aimant 11.
La machine comporte un rotor 1 dont un mode de réalisation est représenté sur la et un stator (non représenté). Le rotor 1 peut être disposé à l’intérieur du stator non représenté, qui comporte par exemple un bobinage concentré ou réparti. Ce stator permet de générer un champ magnétique tournant permettant d’entraîner le rotor en rotation, dans le cadre d’un moteur synchrone, et dans le cas d’un alternateur, la rotation du rotor induit une force électromotrice dans les bobinages du stator.
L’invention concerne plus précisément le rotor 1. Le rotor 1 comporte un arbre de rotor 2 d’axe de rotation X. L’arbre de rotor 2 peut être réalisé dans un matériau amagnétique.
Le rotor 1 comporte un corps de rotor 3 s’étendant axialement selon l’axe de rotation X. Le corps de rotor 3 est monté sur l’arbre de rotor 2.
Ce corps de rotor 3 est de préférence réalisé en matière ferromagnétique. Deux disques 5 peuvent être plaqués de part et d’autre du corps de rotor 3. Les disques 5 sont agencés sur les faces d’extrémité axiale, c'est-à-dire selon l’axe de rotation X, du corps de rotor 3. Ces disques 5 peuvent servir également à équilibrer le rotor 1. Ils sont également nommés disques d’équilibrage. Les disques 5 peuvent être en matière amagnétique, par exemple en aluminium.
Un ou plusieurs organes de fixation 6 tels que des vis peuvent maintenir les disques 5 avec le corps de rotor 3 et assurer une compacité du rotor 1. Une pluralité de trous de fixation 7 peuvent être réalisés dans les disques 5 et le corps de rotor 3 pour autoriser chacun le passage d’un organe de fixation 6. Les trous de fixation 7 sont de préférence traversants. Les trous de fixation 7 sont ménagés dans les tôles du côté de l’arbre de rotor 2.
Le corps de rotor 3 peut être formé ici par un empilement de tôles ou au moins un paquet de tôles empilées selon l’axe de rotation X. Les tôles s’étendent dans un plan radial perpendiculaire à l’axe de rotation X. Les tôles superposées sont avantageusement identiques. Elles peuvent être maintenues ente elles par tout moyen approprié, par exemple de façon non limitative par clipsage, par des rivets traversant axialement de part en part l’empilement des tôles, avec des agrafes, des boutons, ou encore par soudure ou collage ou toute autre technique. Les tôles sont de préférence réalisées en acier magnétique.
Pour le montage sur l’arbre de rotor 2, le corps de rotor 3 peut comporter une ouverture centrale 9 ( ). Cette ouverture centrale 9 peut être de forme générale cylindrique. La fixation peut se faire par tout moyen approprié, par exemple par emmanchement en force de l’arbre de rotor 2 à l’intérieur de l’ouverture centrale 9, ou à l’aide d’un dispositif de fixation.
Les tôles sont de forme annulaire. Les tôles et plus généralement le corps de rotor 3 présentent une périphérie interne délimitant l’ouverture centrale 9 ayant un premier diamètre dit diamètre intérieur D1, et une périphérie externe de deuxième diamètre dit diamètre extérieur D2.
Par ailleurs, le rotor 1 comporte au moins un aimant permanent 11. De préférence, le rotor 1 comporte une pluralité d’aimants permanents 11. Selon les applications, les aimants 11 peuvent par exemple être réalisés en terre rare ou en ferrite.
L’aimant ou les aimants 11 sont disposés dans des logements 13 correspondants du corps de rotor 3. Les tôles présentant chacune au moins un logement 13 s’étendant radialement par rapport à l’axe de rotation X.
Les logements 13 sont traversants d’une face à l’autre d’une tôle. Lorsque les tôles sont empilées, les logements 13 communiquent entre eux et définissent une ou plusieurs cavités traversant axialement une pluralité de tôles, voire l’ensemble des tôles, et donc le corps de rotor 3 de part en part, c’est-à-dire d’une face d’extrémité axiale à l’autre. Selon une variante de réalisation, un logement 13 peut être fermé par un fond sur une extrémité axiale du corps de rotor 3 pour le maintien axial de l’aimant 11. Les disques 5 peuvent également assurer une retenue axiale des aimants 11 à l’intérieur des logements.
Un aimant 11 peut être inséré à l’intérieur d’une cavité. En variante, plusieurs aimants 11 peuvent être empilés l’un sur l’autre à l’intérieur d’une cavité.
Les aimants 11 situés dans deux logements 13 consécutifs, ou plus généralement dans deux cavités consécutives, sont de polarités alternées.
Le ou les logements 13 présentent une portion principale 131 de forme complémentaire à celle de l’aimant 11.
Les aimants 11 ont par exemple une forme parallélépipédique, notamment une forme de parallélépipède rectangle. Les angles des aimants 11 peuvent éventuellement être biseautés. De façon complémentaire, la portion principale 131 des logements 13 est dans cet exemple de forme parallélépipédique, notamment de parallélépipède rectangle.
Les aimants 11 présentent ainsi deux faces supérieures et inférieures 11a opposées, reliées à deux faces latérales 11b par deux faces d’extrémité 11c, 11d. Lorsque les aimants 11 sont logés dans le corps de rotor 3, les faces supérieures et inférieures 11a correspondent à des faces d’extrémité axiale, selon l’axe de rotation X.
Par ailleurs, la personne du métier est capable de choisir le matériau et le niveau de dopage Nd de la région sacrificielle 105 à partir des indications de la présente description. La personne du métier est en outre capable de choisir la tension de polarisation V_pol à appliquer lors de l’étape d’électropolissage de la couche sacrificielle 105, par exemple en fonction de la tension E que l’on souhaite appliquer à la couche 105.
Dispositif électronique La présente description concerne de façon générale les dispositifs électroniques et leurs procédés de fabrication.
Il existe un besoin de placer des condensateurs proches de circuits électroniques, de manière à optimiser la fourniture de puissance aux circuits électroniques. En particulier, il existe un besoin de réduire significativement les inductances équivalentes (ESL) et les résistances équivalentes (ESR) parasites, de manière à augmenter grandement l’efficacité des circuits. De manière conventionnelle, la connexion des condensateurs, par exemple discrets, sur une puce active se fait par connexion filaire ou par billes métalliques ayant des dimensions comprises entre 100 µm et 1 mm. Ces connexions génèrent elles-mêmes des inductances (5 à 100 pH) et/ou des résistances (20-100 mOhms) parasites. Ces inductances ou résistances parasites sont équivalentes ou dépassent même les inductances ou résistances parasites des condensateurs très haute performance (1 µF/mm2).
Il existe un besoin d’interconnexions très étroites de capacités de très hautes performances, c’est-à-dire ayant une haute valeur et de faibles valeurs de ESR et ESL, avec des dispositifs actifs, par exemple, des transistors, de plus en plus intégrés et sensibles à la qualité de l’alimentation en puissance et en courant. Les solutions classiques de report de capacités sur circuits imprimés ou dans les boîtiers ne répondent plus au besoin, qui demandent une intégration de densité très dense, au plus près des transistors, avec donc des densités de connexion très élevées.
Un mode de réalisation pallie tout ou partie des inconvénients des procédés de fabrication de puce comprenant des condensateurs connus.
Un mode de réalisation prévoit un dispositif comprenant des première et deuxième puces, la première puce comprenant un circuit électronique et la deuxième puce comprenant un condensateur ayant une densité supérieure à 700 nF/mm^2, les première et deuxième puces étant fixées l'une à l'autre par collage moléculaire.
Un autre mode de réalisation prévoit un procédé comprenant la formation d'une première puce comprenant un circuit électronique, et la formation d'une deuxième puce comprenant un condensateur ayant une densité supérieure à 700 nF/mm^2, le procédé comprenant en outre la fixation des première et deuxième puces par collage moléculaire.
Selon un mode de réalisation, la première puce comprend un réseau d'interconnexion et un substrat semiconducteur dans et sur lequel sont situés des composants du circuit électronique.
Selon un mode de réalisation, le condensateur comprend un empilement d'une première couche isolante entre deux deuxièmes couches conductrices, l'empilement étant situé dans une première région de métal anodisé.
Selon un mode de réalisation, la deuxième puce comprend une troisième couche isolante ayant une première face plane et une deuxième face, la deuxième face étant recouverte d'une quatrième couche comprenant au moins la première région.
Selon un mode de réalisation, la première région est entourée d'une quatrième région isolante en métal anodisé.
Selon un mode de réalisation, le procédé comprend la formation, sur un support, de la troisième couche isolante et d'une couche de métal anodisable.
Selon un mode de réalisation, la quatrième couche de la deuxième puce comprend des deuxièmes régions isolantes en métal anodisé et des troisièmes régions en métal, les troisièmes régions étant séparées par des deuxièmes régions.
Selon un mode de réalisation, le procédé comprend l'anodisation de la couche métallique aux emplacements des première et deuxième régions.
Selon un mode de réalisation, le procédé comprend la fixation de la première puce à une poignée et le retrait du support de manière à découvrir la face plane de la troisième couche.
Selon un mode de réalisation, les première et deuxième puces sont fixées par collage moléculaire hybride, la troisième couche isolante et le réseau d'interconnexion comprenant des premières pistes conductrices situées en contact les unes avec les autres.
Le dispositif de protection 1 proposé a donc pour objectif, par un moyen unique, de s’affranchir des surtensions rapides et lentes sans distorsion et sans réduire la puissance disponible du réseau électrique. La modularité de ce moyen permet de rendre cette fonction de protection disponible et adaptable aux énergies plus ou moins importances à absorber.
Ce dispositif de protection 1 se caractérise par : sa rapidité, inférieure à la micro seconde, pour les surtensions impulsives nommées « rapides », sa distorsion faible, inférieure à 2%, pour les surtensions nommées « lentes » c’est-à-dire à la fréquence de la génération électrique, c’est-à-dire pour des plages de fréquence d’environ 50/60Hz, 400/800 Hz par exemple, sa capacité à écrêter les surtensions positives et négatives de façon indépendante, sans impact sur la puissance disponible du canal de génération, c’est-à-dire avec une déconnexion de la protection lorsque la surtension est dans le gabarit souhaité, sans générer lui-même de surtension lors de sa déconnexion, une protection unique qui protège aussi bien des surtensions rapides que des surtensions lentes, une redondance permettant d’assurer la disponibilité de la fonction de protection, une modularité permettant d’adapter le dispositif de protection 1 à l’énergie à absorber en fonction de la surtension et du temps plus ou moins important dans le canal de génération, la présence d’un dispositif de sécurité, c’est-à-dire d’un élément qui s’ouvre si la fonction de protection est en court-circuit, sa capacité à réaliser une régulation automatique pour garantir la disponibilité de la fonction de protection.
Dispositif de surveillance d’un convertisseur de puissance, convertisseurs, véhicule automobile, et procédé associés L’invention concerne les dispositifs de surveillance de convertisseurs de puissance, et plus particulièrement les dispositifs de surveillance de convertisseurs de puissance réversibles de type continue-continue à commutation dure.
L’invention concerne, en outre, un procédé de surveillance d’un convertisseur de puissance réversible de type continue-continue à commutation dure, un convertisseur de puissance réversible de type continue continue à commutation dure équipé d’un tel dispositif de surveillance, et un véhicule automobile équipé d’un tel convertisseur de puissance.
Généralement, un véhicule automobile à propulsion électrique comprend une batterie de propulsion ayant par exemple à ses bornes une tension de 400 volts, et alimentant un moteur de propulsion du véhicule, une batterie auxiliaire ayant par exemple à ses bornes une tension de 14 volts, et un convertisseur de puissance électrique réversible de type continue continue pour charger la batterie auxiliaire à partir de la batterie de propulsion ou pour alimenter un circuit du véhicule à partir de la batterie auxiliaire.
Le convertisseur de puissance comprend généralement des bras de commutation réalisés à partir de transistors.