INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
La sécurité de position de contact comporte un ressort d’arrêt et un ressort de blocage qui peut être déplacé parallèlement à la direction d’engagement, c’est-à-dire axialement) entre une position de déblocage et une position de blocage, avec déplacement du moyen d’arrêt vers le boîtier de connecteur (c’est-à-dire en position de dégagement) et une position de blocage dans laquelle le ressort de blocage interdit le déplacement du moyen d’arrêt vers le boîtier de connecteur (en position de dégagement). En d’autres termes, la sécurité de position de contact peut interdire le détachement du connecteur par rapport au contre-connecteur pour éviter le déplacement du moyen d’arrêt en position de dégagement et ainsi ne pas ouvrir le couplage entre l’élément d’arrêt et le contre-élément d’arrêt. Selon une réalisation, la sécurité de position de contact, CPA est plus qu’un ressort d’arrêt et/ou plus qu’un ressort de blocage. Par exemple, sur le côté opposé du connecteur, on peut avoir chaque fois un ressort d’arrêt et un ressort de blocage. Plusieurs ressorts d’arrêt et de blocage peuvent ainsi être reliés à une partie de base de la sécurité de position de contact, CPA, par exemple, sous la forme d’un étrier et alors la sécurité de position de contact comporte la pièce de base et les ressorts d’accrochage et de blocage.
En outre, le ressort d’arrêt peut être déplacé élastiquement, de manière réversible perpendiculairement à la direction d’engagement, c’est-à-dire radialement vers le boîtier de connecteur pour une position de dégagement, le ressort d’arrêt étant en prise ou pouvant être couplé en position d’engagement avec le moyen d’arrêt et en position de dégagement il ne peut être mis en prise ou être couplé avec le moyen d’arrêt.
La sécurité de la position de contact ne peut être déplacée que de la position de déblocage à la position de blocage (notamment par un déplacement axial) si le ressort d’arrêt est en position engagée.
La première source de courant S1 peut également comprendre une première résistance de régulation R1’’ configurée pour mesurer le potentiel électrique entre la première borne L1 et une borne C se trouvant entre la première source de courant S1 et la deuxième source de courant S2. Cette première résistance de régulation permet alors de générer une proportionnalité entre la tension mesurable entre la première borne L1 et cette borne C et le courant traversant la première source de courant S1.
Le premier dispositif d’activation 51 comprend également un premier détecteur de courant 71 disposé entre la troisième borne T13 du premier transistor T1 et la deuxième source de courant S2 et configuré pour déterminer une valeur de courant à la troisième borne T13 du premier transistor T1. Le premier détecteur de courant 71 permet ainsi d’avoir une mesure fiable du courant en sortie du premier transistor T1. Le premier détecteur de courant 71 permet ainsi de générer une deuxième condition C2 à la bascule du premier dispositif d’activation 51 du premier dispositif de régulation 41 entre l’état activé et l’état désactivé. Cette deuxième condition C2 de bascule s’interprète comme la mesure d’un courant par le premier détecteur de courant 71 nul en sortie du premier transistor T1. Il peut être envisagé que le premier détecteur de courant 71 soit reliée à une première résistance de transistor reliée à la troisième borne T13 du premier transistor T1. La première résistance de transistor est une résistance de faible valeur permettant de donner une image du courant traversant la première source de courant S1.
Ainsi, le premier dispositif d’activation 51 est configuré pour basculer de l’état activé à l’état désactivé lorsque la valeur de tension déterminée par le premier détecteur de tension auxiliaire 61 est inférieure à la deuxième valeur de tension prédéfinie et lorsque la valeur de courant déterminée par le premier détecteur de courant 71 est nulle. Autrement dit, le premier dispositif d’activation 51 ne peut basculer de l’état activé à l’état désactivé que lorsque la première condition C1 et la deuxième condition C2 sont respectés toutes les deux. Dès lors, lorsque la première condition C1 et la deuxième condition C2 sont respectées, alors le premier dispositif de régulation 41 est inactif traduisant ainsi un état de fonctionnement nominal dans le canal de génération électrique L1-L2 et dans le canal 10 et une absence de surtension.
A l’inverse, l’unique condition permettant au premier dispositif d’activation 51 du premier dispositif de régulation 41 de basculer de l’état inactivé à l’état activé est la détection d’une valeur de tension par le premier détecteur de surtension 21 supérieure à la première valeur de tension seuil et donc un niveau de surtension OvH. Dès lors, le premier dispositif de régulation 41 est actif traduisant ainsi un état de disfonctionnement dans le canal de génération électrique L1-L2 et dans le canal 10 et la présence d’une surtension.
En effet, la présence d’une mesure de tension inférieure à la deuxième valeur de tension seuil permet ainsi de mettre en lumière le fait que la tension entre la première borne L1 et la deuxième borne L2 permet de ne pas dégrader les composants entre la première borne L1 et la deuxième borne L2. Et, la présence d’une annulation du courant entre à la sortie du premier transistor T1 traduit ainsi une inversion du sens du courant entre la première borne L1 et la deuxième borne L2.
Et, de manière similaire, la deuxième source de courant S2 comprend un deuxième transistor T2 relié à la deuxième borne L2. Le deuxième transistor T2 comprend : une première borne T21 reliée à la deuxième borne L2 du canal de génération L1-L2, une deuxième borne T22 reliée également à la deuxième borne L2 du canal de génération L1-L2, et une troisième borne T23 reliée à la première source de courant S1.
Le deuxième transistor T2 est un transistor de puissance. Il peut également être envisagé que le deuxième transistor T2 soit un transistor bipolaire. Dès lors, la première borne T21 du transistor bipolaire est alors un collecteur, la deuxième borne T22 du transistor bipolaire est alors une base et la troisième borne T23 du transistor bipolaire est un émetteur.
Il peut également être envisagé que le deuxième transistor T2 soit un transistor de type MOS. Dès lors, la première borne T21 du transistor MOS est alors un drain, la deuxième borne T22 du transistor MOS est alors une grille et la troisième borne T23 du transistor MOS est une source.
La deuxième source de courant S2 comprend également une deuxième diode 32 disposé entre la première borne T21 du deuxième transistor T2 et la troisième borne T23 du deuxième transistor T2. Autrement dit, la deuxième diode 32 comprend une cathode 321 reliée à la première borne T21 du deuxième transistor T2 et une anode 322 reliée à la troisième borne T23 du deuxième transistor T2.
Ainsi, lorsque le sens du courant est de la deuxième borne L2 à la première borne L1, alors le courant en provenance de la deuxième borne L2 traverse seulement le deuxième transistor T2 qui est passant puisque la deuxième diode 32 est bloquante. Plus précisément, lorsque le courant est dirigé de la première borne L1 à la deuxième borne L2, alors le courant traverse le premier transistor T1 qui est passant, alors que la première diode 31 est bloquante, puis la deuxième diode 32 qui est passante, alors que le deuxième transistor T2 est bloquant, avant d’arriver au niveau de la deuxième borne L2. A l’inverse, lorsque le courant est dirigé de la deuxième borne L2 à la première borne L1, alors le courant traverse le deuxième transistor T2 qui est passant, alors que la deuxième diode 32 est bloquante, puis la première diode 31 qui est passante, alors que le premier transistor T1 est bloquant, avant d’arriver au niveau de la première borne L1.
Ainsi, afin de pouvoir détecter l’éventuelle surtension dans le canal de génération L1-L2 et dans le canal 10 lorsque le courant est dirigé de la deuxième borne L2 à la première borne L1, le dispositif de protection 1 comprend un deuxième détecteur de surtension 22 configuré pour détecter un deuxième niveau de surtension OvH’ entre la deuxième borne L2 et la première borne L1 du canal de génération L1-L2. Le deuxième niveau de surtension OvH’ est une valeur de tension entre la deuxième borne L2 et la première borne L1 du canal de génération L1-L2 supérieure à une troisième valeur de tension seuil prédéfinie. A titre d’exemple indicatif, la troisième valeur de tension seuil peut être peut être de -200 Volts pour une génération de 115 Vac. En effet, la tension étant mesurée de la deuxième borne L2 à la première borne L1, la tension est négative par rapport au canal de génération électrique L1-L2.
Selon une configuration préférentielle, le premier détecteur de surtension 21 et le deuxième détecteur de surtension 22 sont compris dans un unique détecteur de surtension comprenant différents capteur de mesure de tension au niveau du premier transistor T1 et du deuxième transistor T2. Cette configuration présente l’avantage de permettre de limiter l’encombrement dans le dispositif de protection 1.
En outre, il peut également être envisagé que la valeur absolue de la troisième valeur de tension seuil soit identique à la valeur absolue de la première valeur de tension seuil de sorte que l’unique détecteur de surtension soit configuré pour mesurer la valeur absolue de la tension dans le canal de génération électrique L1-L2, et ce qu’importe le sens du courant. Dès lors, la valeur absolue du niveau de surtension OvH est identique à la valeur absolue du deuxième niveau de surtension OvH’ de sorte que la tension est estimée comme acceptable lorsque la mesure de la valeur de la tension par l’unique détecteur de surtension ou par le premier détecteur de surtension 21 ou par le deuxième détecteur de surtension 22 est comprise entre la première valeur de tension seuil et la troisième valeur de tension seuil.
Le deuxième détecteur de surtension 22 est disposé de sorte à mesurer la tension entre la deuxième borne L2 et la deuxième borne T22 du deuxième transistor T2. Il peut également être envisagé que le deuxième détecteur de surtension 22 soit disposé de sorte à mesurer la tension entre la deuxième borne L2 et la première borne T21 du deuxième transistor T2.
En outre, la deuxième source de courant S2 comprend une deuxième résistance R2 de sorte à permettre de connaître le potentiel électrique entre la première borne L1 et la deuxième borne L2 dans le canal de génération électrique L1-L2. Il peut être envisagé, dans une configuration préférentielle, que le deuxième détecteur de surtension 22 soit relié à la deuxième résistance R2 afin de faciliter la mesure de la tension dans le canal 10.
Il peut également être envisagé, comme cité précédemment, que l’unique détecteur de surtension soit relié à la première résistance R1 et à la deuxième résistance R2.
Par exemple, les deux côtés opposés de même longueur de la tête 11 coopèrent avec des formes d'assemblage complémentaires 12 réalisées dans les côtés opposés de chacune des deuxièmes ouvertures radiales 7 dont la forme s'inscrit dans un triangle isocèle de la culasse statorique 2 ( ). Les dents de déphasage 5 sont par exemple plus larges que les dents de support 3 et par conséquent, les deuxièmes ouvertures radiales 7 de la culasse statorique 2 sont plus larges que les premières ouvertures radiales 6.
Selon un exemple de réalisation, les dents de déphasage 5 sont formées de deux parties adjacentes 5a, 5b symétriques ( ).
Selon un exemple de réalisation, dans le cas d'une machine électrique 100 comportant un stator 1 interposé axialement entre deux rotors 200, 300, on peut prévoir que les parties symétriques 5a ou 5b axialement des dents 5 superposées soient solidarisées entre elles deux à deux (non représenté), par exemple par collage ou sont réalisées d’une seule pièce ( ) comme on le verra plus loin. Les têtes 11 des parties symétriques axialement des dents de déphasage 5 peuvent alors présenter deux tenons rectilignes et parallèles s'étendant sur un côté respectif des dents 5. La forme d'assemblage complémentaire 12 peut être réalisée par les côtés des deuxièmes ouvertures radiales 7, pris en sandwich par la mortaise des tenons des dents de déphasage 5 ( ). Un autre exemple sera donné plus loin pour le cas où la machine électrique 100 ne comporte qu'un seul rotor 200.
Selon d’autres exemples d'assemblage tenon-mortaise non représentés entre les dents de déphasage 5 et la culasse statorique 2, le tenon présente par exemple un mâle en queue d’aronde ou pied de sapin et la mortaise présente une forme complémentaire.
L'extrémité des dents de déphasage 5 appelée isthme (également appelée "pied de dent"), destinée à faire face à un rotor 200, 300, à l’opposé de la tête 11, peut présenter une ailette 16, de surface plane, s'étendant au-delà du corps de dent. Les ailettes 16 forment avec le corps de dent, une section transversale par exemple en forme de T ou en forme de T chanfreinée. D’autres formes sont bien sûr envisageables. Ces ailettes 16 permettent, comme les ailettes 13 des dents de support 3, de protéger les bobines 4, la barre du T des dents de déphasage 5 couvrant partiellement les bobines 4 montées sur la dent de support 3 adjacente ( ).
Cet assemblage des dents de support 3 et de déphasage 5 à la culasse statorique 2, associé à un bobinage par quartiers monophasés, permet d’augmenter le coefficient de remplissage, par exemple pour atteindre des coefficients de remplissage de l'ordre de 50%, ce qui permet la maîtrise de l’extraction des calories générées tout en garantissant une isolation électrique optimale.
De plus, le coefficient de remplissage peut être maximisé tout en conservant les ailettes 13, 16 des isthmes des dents 3, 5. Cela permet notamment de minimiser les pertes Joules, en maximisant la section de cuivre et en protégeant les bobines des flux de fuite au niveau de l’entrefer. De plus, la forme et dimensions des isthmes peut être définie par conception sans contrainte d’assemblage particulière de sorte que la qualité du couple mécanique délivré par la machine électrique 100 peut être améliorée.
Avec cette configuration où le bobinage est concentré sur des dents de support 3 distribuées en quartiers monophasés, la compacité de la machine électrique 100 est augmentée et on garantit sa répétabilité de fabrication industrielle sur grande échelle, tout en maîtrisant les performances en charge. Par ailleurs, le nombre de soudures est réduit. De plus, cette architecture permet d’améliorer le refroidissement de la machine électrique 100, en permettant d’intégrer un refroidissement notamment traversant comme décrit ci-après, qui permet d’atteindre des charges linéiques élevées. Enfin, l’adaptation à des plus hauts niveaux de tension est aussi facilitée par cette distribution du bobinage.
Selon un exemple de réalisation, le stator 1 comporte un dispositif de refroidissement 20 comportant au moins un premier et/ou un deuxième circuit interne 21, 22 entourant la périphérie radiale interne de la culasse statorique 2 (figures 2 et 12).
Le premier et le deuxième circuit interne 21, 22 comportent un anneau tubulaire respectif, coaxial à la culasse statorique 2, faisant axialement face aux chignons des bobines 4 situés du côté le plus proche de l’axe. L’anneau tubulaire est radialement intercalé sur un disque de la culasse statorique 2 entre les extrémités des dents de supports 3 et le cylindre central 14 de la culasse statorique 2, par exemple au plus proche des dents de supports 3. Il peut être maintenu au moyen de protubérances radiales de la culasse statorique 2.
Le premier circuit interne 21 est intercalé axialement entre la première face de la culasse statorique 2 et les chignons des bobines 4 de la première série. Le deuxième circuit interne 22 est intercalé axialement entre la deuxième face de la culasse statorique 2 opposée à la première face, et les chignons des bobines 4 de la deuxième série.
Le premier et le deuxième circuit interne 21, 22 présentent également au moins une amenée de fluide 24 respective ou commune aux deux circuits internes 21, 22, raccordée à l’anneau tubulaire, en traversant la tête 11 d’une dent de déphasage 5 (figures 4 et 12). Les amenées de fluide 24 du premier et du deuxième circuit interne 21, 22 le cas échéant, peuvent être superposées et traverser la tête 11 de la dent de déphasage 5 au niveau du même passage. Selon un autre exemple, il y a une amenée de fluide 24 commune au premier et deuxième circuit interne 21, 22, l’amenée de fluide 24 traversant radialement la dent de déphasage 5 et axialement la culasse statorique 2 pour mettre en communication le premier et le deuxième circuit interne 21, 22.
Une dent ou toutes les dents de déphasage 5 peuvent être traversantes pour toutes faire passer des amenées de fluide 24 des circuits internes 21, 22 du dispositif de refroidissement 20.
Selon un premier exemple de réalisation, le premier et/ou deuxième circuit interne 21, 22 présente au moins une sortie de fluide (non représentée) respective ou commune aux deux circuits internes 21, 22, raccordée à l’anneau tubulaire, en traversant la tête 11 d’une dent de déphasage 5. Les sorties de fluide du premier et du deuxième circuit interne 21, 22 le cas échéant, peuvent être superposées et traverser la tête 11 de la dent de déphasage 11 au niveau du même passage. Selon un autre exemple, il y a une sortie de fluide commune au premier et deuxième circuit interne 21, 22, la sortie de fluide traversant axialement la dent de déphasage 5 et axialement la culasse statorique 2 pour mettre en communication le premier et le deuxième circuit interne 21, 22.
Dans cet exemple de réalisation, le fluide entre par la au moins une amenée de fluide 24 et sort par la au moins une sortie de fluide. Le fluide circule en circuit fermé dans le premier et/ou deuxième circuit 21, 22 qui refroidit les chignons des bobines 4 par conduction des parois des circuits 21, 22. Le fluide est par exemple de l’eau.
Selon un deuxième exemple de réalisation, l’anneau tubulaire du premier et du deuxième circuit interne 21, 22 comporte respectivement au moins un trou d’éjection 23, par exemple une pluralité de trous d’éjection 23 régulièrement répartis sur la périphérie de l’anneau tubulaire, ici douze par anneau, ménagés du côté de l’anneau tubulaire faisant face aux chignons des bobines 4 ( ).
En variante, la première source de courant S1 et/ou la deuxième source de courant S2 peuvent être un moyen actif de génération de courant commandé.
Plus précisément, la tension mesurable au niveau du canal de génération L1-L2 étant identique à la tension mesurable au niveau du canal 10. Si une surtension est détectée entre la première borne L1 et la deuxième borne L2, cette surtension est également détectée au niveau du dispositif de protection 1. Or, le courant étant proportionnelle à la tension aux bornes du canal de génération L1-L2 et dans le canal 10, le dispositif de protection 1 permet, en adaptant le courant, de réguler la tension dans le dispositif de protection 1 et dans le canal de génération L1-L2.
Autrement dit, lorsque le sens du courant électrique se fait de la première borne L1 à la deuxième borne L2 et qu’une surtension est détectée au niveau du canal de génération L1-L2, alors la première source de courant S1 permet de générer un courant électrique dans le canal 10 de sorte à réguler la tension sur ce même canal 10 et donc également dans le canal de génération L1-L2 de sorte à limiter la surtension. Et, lorsque le sens du courant électrique se fait de la deuxième borne L2 à la première borne L1 et qu’une surtension est détectée au niveau du canal de génération L1-L2, alors la deuxième source de courant S2 permet de générer un courant électrique dans le canal 10 de sorte à réguler la tension sur ce même canal 10 et donc également dans le canal de génération L1-L2 de sorte à limiter la surtension. Le dispositif de protection 1 permet donc de limiter la tension dans le circuit, à savoir le canal de génération L1-L2 et le canal 10, en régulant le courant traversant le dispositif de protection 1 dans un délai très court, inférieur à la nanoseconde.
La représente une vue agrandie du dispositif de protection 1.
La première source de courant S1 comprend un premier transistor T1 relié à la première borne L1. Le premier transistor T1 comprend : une première borne T11 reliée à la première borne L1 du canal de génération L1-L2, une deuxième borne T12 reliée également à la première borne L1 du canal de génération L1-L2, et une troisième borne T13 reliée à la deuxième source de courant S2.
Le premier transistor T1 est un transistor IGBT de puissance. Il peut également être envisagé que le premier transistor T1 soit un transistor bipolaire. Dès lors, la première borne T11 du transistor bipolaire est alors un collecteur, la deuxième borne T12 du transistor bipolaire est alors une base et la troisième borne T13 du transistor bipolaire est un émetteur.
Il peut également être envisagé que le premier transistor T1 soit un transistor de type MOS. Dès lors, la première borne T11 du transistor MOS est alors un drain, la deuxième borne T12 du transistor MOS est alors une grille et la troisième borne T13 du transistor MOS est une source.
La première source de courant S1 comprend également une première diode 31 disposé entre la première borne T11 du premier transistor T1 et la troisième borne T13 du premier transistor T1. Autrement dit, la première diode 31 comprend une cathode 311 reliée à la première borne T11 du premier transistor T1 et une anode 312 reliée à la troisième borne T13 du premier transistor T1.
Ainsi, comme dit précédemment, lorsque le sens du courant est de la première borne L1 à la deuxième borne L2, alors le courant en provenance de la première borne L1 traverse seulement le transistor de puissance T1 qui est passant puisque la première diode 31, et plus précisément la cathode 311 est bloquée.
Ainsi, afin de pouvoir détecter l’éventuelle surtension dans le canal de génération L1-L2 et dans le canal 10, le dispositif de protection 1 comprend un premier détecteur de surtension 21 configuré pour détecter un niveau de surtension OvH entre la première borne L1 et la deuxième borne L2 du canal de génération L1-L2. Le niveau de surtension OvH est une valeur de tension entre la première borne L1 et la deuxième borne L2 du canal de génération L1-L2 supérieure à une première valeur de tension seuil prédéfinie. A titre d’exemple indicatif, la première valeur de tension seuil peut être de 200 Volts pour une génération de 115 Vac.
Le premier détecteur de surtension 21 est disposé de sorte à mesurer la tension entre la première borne L1 et la deuxième borne T12 du premier transistor T1. Il peut également être envisagé que le premier détecteur de surtension 21 soit disposé de sorte à mesurer la tension entre la première borne L1 et la première borne T11 du premier transistor T1.
En outre, la première source de courant S1 comprend une première résistance R1 de sorte à permettre de connaître le potentiel électrique entre la première borne L1 et la deuxième borne L2 dans le canal de génération électrique L1-L2. Il peut être envisagé, dans une configuration préférentielle, que le premier détecteur de surtension 21 soit relié à la première résistance R1 afin de faciliter la mesure de la tension dans le canal 10.
La première source de courant S1 comprend également un premier dispositif de régulation 41 du courant relié au premier détecteur de surtension 21 et configuré pour réguler le courant traversant le premier transistor T1 à une valeur de courant proportionnelle à la tension présente entre la première borne L1 et la deuxième borne L2, avec une valeur maximale de 20 ampères par exemple.
De plus, la première source de courant S1 comprend un premier dispositif d’activation 51 du premier dispositif de régulation 41 relié au premier détecteur de surtension 21 configuré pour basculer d’un état désactivé, dans lequel le premier dispositif de régulation 41 est inactif, à un état activé, dans lequel le premier dispositif de régulation 41 est actif, lorsque le premier détecteur de surtension 21 détecte le niveau de surtension OvH. Autrement dit, le premier dispositif d’activation 51 du premier dispositif de régulation 41 est un dispositif d’état configuré pour basculer entre deux états : un état activé et un état désactivé.