INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Sur la , on a représenté schématiquement un échangeur de chaleur 100 destiné ici à équiper un système électronique et/ou mécatronique d’une batterie d’accumulateurs d’un véhicule automobile. Ce système, ci-après appelé système électronique 200, sera décrit dans une seconde partie de cet exposé.
Comme le montrent les figures 1 à 3, l’échangeur de chaleur 100 comprend un boitier 110 qui loge des ailettes 120.
Le boitier 110 délimite un logement étanche. Il comporte pour cela une paroi principale 113, un capot 119, et une paroi latérale 116. La paroi principale 113 et le capot 119 sont plats et ils permettent de fermer le logement étanche aux extrémités de la paroi latérale 116.
La paroi principale 113 présente une ouverture principale 114 qui est bordée du côté intérieur du logement étanche par un tube 115 qui s’étend jusqu’au capot 119. Le capot 119 présente une forme similaire mais est dépourvu de tube.
La paroi latérale 116 présente une forme cylindrique. Elle présente plus précisément une forme de révolution autour de l’axe du tube 115, à l’exception d’un côté où elle présente un méplat parallèle à cet axe.
La paroi principale 113 et le capot 119 présente alors des contours de formes correspondantes (avec une partie en arc de cercle et une partie droite).
La paroi latérale 116 du boitier présente une ouverture d’entrée 111 et une ouverture de sortie 112 pour la circulation d’un fluide caloporteur. Sur la , les ouvertures d’entrée 111 et de sortie 112 sont représentées à l’opposé l’une de l’autre, elles s’étendent ainsi selon des axes parallèles et forment un angle de 180° autour de l’axe du tube 115. En variante, les ouvertures d’entrée 111 et de sortie 112 pourraient être placées autrement et former un angle quelconque, de 90° ou 45° par exemple. Ces ouvertures sont en revanche décalées en hauteur (le long de l’axe du tube 115), pour favoriser le passage du fluide le long de toutes les ailettes 120.
Les ouvertures d’entrée 111 et de sortie 112 sont ici traversées par des embouts 111A, 112A facilitant leur raccord à des durites. Ces embouts peuvent être métalliques (en aluminium par exemple) ou en matériau polymère (en ABS par exemple). Ces embouts sont fixés à la paroi latérale 116. Ils peuvent être vissés, encliquetés ou même collés ou soudés.
Solution apportée par l’invention L’objet de la présente invention est de remédier à ces inconvénients et concerne un moteur électrique comportant un stator comprenant une pluralité de dents radiales constitués par des paquets de tôles ferromagnétiques et surmoulées pour former un support statorique surmoulé, ledit support statorique présentant entre chaque dent une encoche prévue pour accueillir le fil d’une bobine électrique, une partie au moins desdites dents surmoulées étant entourées par une bobine électrique après surmoulage du paquet de tôle ferromagnétique la constituant, ledit support statorique présentant, à l’extrémité frontale des dents, une enveloppe tubulaire délimitant une cavité cylindrique pour recevoir un rotor, caractérisé en ce que ledit support statorique surmoulé est fermé au moins partiellement par une cloison discale transversale présentant un manchon axial de centrage de l’arbre du rotor, et en ce que la surface extérieure de ladite cloison discale transversale, opposée à la cavité cylindrique du rotor, présente des moyens de fixation mécanique d’au moins un des éléments électriques constitué par :
- les pistes conductrices d’interconnexion des fils des bobines et/ou
- la carte électronique et/ou
- les plots d’appui pour le rebroussement du fil de bobinage.
En particulier, elle concerne un moteur électrique présentant tout ou partie des caractéristiques suivantes.
Le support statorique est constitué par paquet de tôles ferromagnétique unique présentant une pluralité de dents radiales, ledit support statorique surmoulé étant entourée par une couronne statorique ferromagnétique et en ce que les bobines électriques sont formées d’un fil enroulé sur lesdites dents surmoulées dudit paquet de tôles ferromagnétique unique.
Ledit manchon axial de centrage est formé par un col tubulaire à fond fermé.
Ledit manchon axial de centrage est formé par un col tubulaire à fond ouvert.
Ledit manchon axial de centrage est apte à recevoir un roulement de guidage de l’arbre dudit rotor.
Ledit manchon axial de centrage comporte un pallier lisse de guidage de l’arbre dudit rotor.
Ledit manchon axial de centrage comporte un passage traversé par l’arbre dudit rotor.
Ladite cloison discale transversale est reliée à l’enveloppe tubulaire du support statorique par une pluralité de zones déformables.
Lesdites zones déformables se présentent sous la forme de bras de liaison inclinés par rapport au rayon.
Lesdits bras de liaison sont liés à l’enveloppe tubulaire du support statorique dans une zone centrée sur une dent.
Le support statorique présente des moyens d’ancrage situés entre deux encoches consécutives.
Lesdits moyens d’ancrage sont constitués d’œillets de fixation situés dans des prolongements radiaux du support statorique.
En variante, le système 112 d’accroche comprend par exemple une pince, une pâte de fixation, une punaise ou tout autre système de fixation réversible envisageable.
Il est ainsi possible d’afficher une carte 32 à l’extérieur du boîtier 100, par exemple juste après l’avoir fait sortir du boîtier 100.
Le boîtier 100 est par exemple réalisé en bois. En variante, le boîtier est réalisé en plastique, en métal ou en tout autre matériau techniquement envisageable.
Dans l’exemple représenté, le boîtier 100 est réalisé en un matériau opaque. En variante, il peut être réalisé dans un matériau transparent.
L’ensemble E comprend de préférence un couvercle 120 du boîtier 100. Lorsque le couvercle 120 est posé sur le boîtier 100, le réceptacle 30 du dispositif 10 est dissimulé à l’intérieur du boîtier 100 si celui-ci est opaque.
Le couvercle 120 peut être prévu pour être retiré entièrement du boîtier 100.
Le couvercle 120 présente avantageusement une symétrie centrale. Ainsi, il est possible de fermer le boîtier 100 avec le couvercle 120 sans se soucier du sens du couvercle 120.
Sur l’exemple représenté et visible sur la , le couvercle présente quatre coins 122, et à chaque coin 122 un ergot 124 faisant saillie du couvercle 120 et destiné à guider le couvercle 120 lorsqu’il est posé sur le boîtier 100.
En variante, le couvercle est fixé au boîtier sur un côté, par exemple par une charnière.
Le couvercle 120 est par exemple réalisé dans le même matériau que le boîtier 100. En variante, le couvercle est réalisé dans tout autre matériau techniquement envisageable.
Le boîtier 100 apporte une praticité d’utilisation du dispositif 10 et une compacité ainsi qu’un caractère esthétique en dissimulant le dispositif ou au contraire en le laissant apparent si le boîtier est transparent.
Selon un mode de réalisation, le mécanisme de boîte à musique 14 est débrayable. De cette façon, lorsque le mécanisme est débrayé, la mise en rotation du tambour 16 a lieu sans contact avec les ressorts à lame 18. Le mécanisme n’émet ainsi pas de son. Cela permet à un utilisateur de continuer à utiliser le dispositif 10 sans l’émission de son si le son le gêne.
Selon une autre variante, le dispositif comprend en outre un élément lumineux apte à s’allumer lorsque le moyen 20 de mise en rotation du tambour est mis en fonctionnement. Par exemple, l’élément lumineux comprend une bobine de diodes électroluminescentes sans alimentation.
Selon une autre variante du dispositif, le mécanisme de boîte à musique est dépourvu de tambour et de ressorts à lame mais comprend un système électronique. Par exemple, le mécanisme de boîte à musique comprend au moins un haut-parleur, une mémoire apte à enregistrer une pluralité de sons, un processeur apte à recevoir les sons et à les transmettre au haut-parleur et un moyen de déclenchement de l’émission d’un son par le dispositif.
Un procédé d’utilisation d’un dispositif 10 musical tel que défini précédemment va maintenant être décrit.
Au moins une carte 32 est fournie dans le réceptacle 30.
Selon un mode de réalisation particulier, le correctif est parmi les correctifs suivants : un saut d’instruction ou d’un ensemble d’instructions ; un changement d’au moins un argument de fonction ; un changement d’ordre d’exécution d’instructions ; un ajout d’au moins une instruction ; une substitution d’au moins une instruction. Ainsi, le procédé est adapté à une multitude de correctifs.
Selon un mode de réalisation particulier, le message de nouveau correctif comporte des informations qui permettent de dériver des instructions de correctif à appliquer. Ainsi, le message est de taille réduite.
Selon un mode de réalisation particulier, le correctif à appliquer est inclus dans le message de nouveau correctif sous forme d’instructions en langage machine. Ainsi, des correctifs complexes peuvent être appliqués.
Selon un mode de réalisation particulier, au démarrage du compteur intelligent, le contrôleur effectue les étapes suivantes : configurer le module de débogage avec tout point d’arrêt pour chaque correctif éventuellement reçu précédemment ; se mettre en attente de détection d’une éventuelle interruption matérielle correspondant à un dit point d’arrêt ; se mettre en attente de réception d’un éventuel message de nouveau correctif. Ainsi, chaque correctif est pris en compte au démarrage, et de nouveaux correctifs peuvent être reçus et intégrés à la volée.
Il est aussi proposé ici un programme d’ordinateur comportant des instructions de code de programme causant une implémentation du procédé, lorsque lesdites instructions sont exécutées par un processeur de compteur intelligent. Il est aussi proposé ici un support de stockage d’informations stockant de telles instructions de code de programme.
Il est aussi proposé ici un compteur intelligent configuré pour appliquer un correctif à un jeu d’instructions exécuté par un contrôleur du compteur intelligent, le contrôleur comportant un processeur intégrant un module de débogage configuré pour stopper l’exécution des instructions sur détection d’atteinte d’un point d’arrêt et pour générer une interruption matérielle associée, le contrôleur étant configuré pour : recevoir un message de nouveau correctif via une interface dudit compteur intelligent avec un réseau de communication, ledit message fournissant le correctif à appliquer et un point d’arrêt d’application du correctif dans le jeu d’instructions exécuté par ledit contrôleur ; enregistrer des instructions de nouveau correctif en mémoire non-volatile, en vue d’un prochain redémarrage du compteur intelligent, ainsi qu’en mémoire vive, en vue d’une prise en compte à la volée ; configurer le module de débogage avec ledit point d’arrêt d’application du correctif ; et appliquer le correctif sur détection d’une interruption matérielle associée audit point d’arrêt d’application du correctif.
illustre schématiquement un système de communication dans lequel la présente invention peut être implémentée ;
illustre schématiquement un algorithme d’application d’un correctif à un jeu d’instructions exécuté par un compteur intelligent du système de communication ;
illustre schématiquement un algorithme de prise en compte, à la volée, d’un correctif à appliquer à un jeu d’instructions exécuté par un compteur intelligent du système de communication ; et
illustre schématiquement un exemple d’agencement matériel d’un contrôleur de compteur intelligent du système de communication.
La illustre schématiquement un système de communication dans lequel la présente invention peut être implémentée.
Le système de communication comprend un premier dispositif D1 101, ainsi qu’un deuxième dispositif D2 102, reliés par un réseau de communication 103.
Le deuxième dispositif D2 102 est un compteur intelligent. Par exemple, le deuxième dispositif D2 102 est un compteur d’électricité. Dans un mode de réalisation préférentiel, le deuxième dispositif D2 102 est un compteur d’eau ou de gaz.
Le premier dispositif D1 101 est adapté et configuré pour transmettre, via le réseau de communication 103, des correctifs à appliquer à un jeu d’instructions exécuté par le deuxième dispositif D2 102.
Selon un mode de réalisation visible sur la , le stator est divisé en deux ensembles de secteurs 11, 12, de sorte que chaque secteur 1 du premier ensemble 11 est, à l’état assemblé du stator, disposé circonférentiellement entre deux secteurs 1 du second ensemble 12 et que chaque secteur 1 du second ensemble 12 est disposé entre deux secteurs 1 du premier ensemble 11. Un tel agencement « alterné » est caractérisé par le seul fait que les secteurs 1 des deux ensembles 11, 12 peuvent être décalés selon la direction axiale (X), c’est-à-dire que les troisièmes côtés 18 – et de manière correspondante les quatrièmes côtés 19 - des secteurs 1 du premier ensemble 11 ne sont pas disposés sur le même plan respectivement que les troisièmes et quatrièmes côtés 18’, 19’ des secteurs 1 du second ensemble 12, mais sur deux plans distincts correspondant à deux positions axiales distinctes. Ce mode de réalisation permet, pour certaines géométries de flux magnétique pour lesquelles le flux ne traverse pas le stator, pour toute position circonférentielle, sur l’intégralité de la direction axiale, d’avoir des évidements dans les parties du stator ou le flux ne passe pas. Ceci permet un gain de matière lors de la fabrication du stator, en comparaison avec un stator monobloc correspondant, ou même avec un stator conforme à l’invention mais dont les secteurs 1 sont tous disposés selon la même position axiale. Ceci permet également de réduire la masse globale du stator, ce qui est particulièrement intéressant pour les applications aéronautiques de la machine électrique 13.
Selon ce mode de réalisation à deux ensembles 11, 12 de secteurs 1, et lorsqu’un système d’indexation des blocs 2 est prévu, les connexions des blocs 2 du premier ensemble 11 et du second ensemble 12 sont nécessairement disposées à une distance axiale différente de leurs troisièmes côtés respectifs 18, 18’ – ou de manière équivalente, de leurs quatrièmes côtés respectifs 19, 19’.
À titre illustratif, un exemple non limitatif de flux magnétique traversant la machine électrique est représenté en flèches rouges sur la .
Un procédé 100 de fabrication d’un stator tel que défini précédemment est illustré à la . Le procédé comprend au moins une première étape 101 de fabrication de secteurs 1 de stator comprenant un bloc 2 et une dent 5 tels que définis ci-dessus, et une deuxième étape d’assemblage 103 du stator par disposition des secteurs 1 l’un à côté de l’autre selon la direction circonférentielle.
L’étape 101 de fabrication peut être une étape de moulage de chaque secteur 1, ou de taillage du secteur 1 dans une masse de matériau. On peut éventuellement prévoir qu’il s’agisse d’une étape de fabrication additive. Le matériau pourra être tout matériau ferreux ayant une perméabilité supérieure à 1, par exemple un alliage à base de Fe-Si, Fe-Co, Fe-Ni.
Lorsqu’un système d’indexation des blocs 2 est prévu, l’étape d’assemblage 103 comprend le positionnement de chaque connexion mâle 4 dans la connexion femelle 3 correspondante du bloc 2 adjacent, de sorte à assurer une surface de contact la plus grande entre les deux blocs 2 qui laisse le moins d’espace possible, afin de minimiser l’apparition d’entrefers parasites.
Selon une mise en œuvre du procédé, une étape 102 d’enroulement d’un bobinage statorique 15 est prévue. Du fait de la segmentation du stator 10 en secteurs 1, cette étape 102 peut être réalisée individuellement sur chaque secteur 1 avant l’assemblage 103 du stator, ce qui présente l’avantage d’un enroulement plus facilement automatisé et généralement plus robuste qu’un enroulement classique effectué sur un stator assemblé, du fait de la simplicité géométrique de chaque secteur, et permettant ainsi la production industrielle de tels stators et des machines électriques les comprenant. Par exemple, on peut prévoir un bobinage indépendant sur chaque dent 5, ce qui est difficilement réalisable lorsque l’enroulement est réalisé sur un stator assemblé. Ainsi, lorsque plusieurs phases de bobinage sont prévues, le fait que l’enroulement 102 soit antérieur à l’assemblage 103 permet de plus facilement ségréguer les différentes phases de bobinage comme souhaité. En outre, le fait de prévoir l’enroulement 102 avant l’assemblage 103 est intéressant pour minimiser l’occurrence de décharges partielles dans le bobinage : on peut disposer des spires de bobinages 15, 15’ distincts présentant des différences de potentiel électrique en éloignement les unes des autres, de façon à éviter de dépasser une différence de potentiel, appelée « tension de claquage » au-delà de laquelle de telles décharges peuvent se produire conformément à la loi de Paschen. Plus généralement, le fait que l’enroulement 102 ait lieu avant l’assemblage 103 autorise un placement précis des bobinages 15, 15’ sur les secteurs 1 pour obtenir une organisation souhaitée du stator.
Alternativement, l’étape 102 d’enroulement peut tout à fait être réalisée, de manière classique, après l’assemblage 103 du stator.
En outre, l’étape 102 d’enroulement peut comprendre l’enroulement d’un bobinage statorique 15’ autour de saillies 14 disposées sur des extrémités des dents 5 opposées à la face interne 8 des blocs 2 correspondants, les saillies 14 s’étendant selon la direction axiale, et étant radialement en regard du bloc 2. On pourra prévoir un tel enroulement en sus de l’enroulement du bobinage 15 autour des dents 5, ou en remplacement de celui-ci.
Une machine électrique 13 munie d’un stator tel que défini précédemment est illustrée sur la . Elle comporte un stator 10 tel que défini précédemment, ainsi qu’un rotor 17, une bobine d’excitation 16 et un ou plusieurs bobinage(s) statorique(s) 15, 15’.
La représente une turbomachine 24 munie d’une machine électrique 13 telle que définie précédemment, fonctionnant en mode moteur ou en mode génératrice. La turbomachine peut comprendre une section de soufflante 20, et comprend une section de compression 21, une section de combustion 22 et une section de turbine 23. Par exemple, on pourra prévoir l’utilisation de la machine électrique 13 en mode génératrice, afin de convertir une partie de l’énergie mécanique issue de la rotation de l’arbre de turbomachine 26 en énergie électrique, notamment pour alimenter les organes dits « primaires » d’un aéronef, comprenant les organes liés à la navigation, aux commandes de vol et de propulsion. Si nécessaire, un réducteur pourra être interposé entre l’arbre de la turbomachine 26 et le rotor 17 de la machine électrique de sorte à permettre de réguler la vitesse de rotation du rotor 17. Alternativement, on peut prévoir que le rotor 17 de la machine électrique soit directement lié à l’arbre de la turbomachine 26, et tourne donc à la même vitesse que celui-ci.
Un aéronef 25 muni d’une turbomachine 24 telle que définie au paragraphe précédent est illustré sur la .
Machine électrique tournante Domaine technique de l’invention La présente invention concerne une machine électrique tournante. En particulier, la présente invention concerne un appareil à courants de Foucault.
Etat de la technique antérieure Il a été constaté que les machines électriques tournante ont de faible capacité de freinage, lorsque l’arbre de transmission tourne à faible vitesse. Or, dans certaine situation, application ou pour certains appareils comme les éoliennes, il peut être intéressant d’avoir une capacité de freinage importante permettant de ralentir ou de stopper rapidement un mouvement même lorsque celui-ci tourne a de faible vitesse.
Présentation de l’invention Un but de la présente invention est d’augmenter le couple de freinage des machines électriques, lorsque l’arbre de transmission tourne à faible vitesse.
La présente invention a pour objet une machine électrique tournante comprenant un stator et au moins un rotor propre à pivoter par rapport au stator autour d’un axe de rotation, le stator comportant un premier support pourvu de noyaux polaires et des premières bobines inductrices agencées autour des noyaux polaires, les noyaux polaires ayant chacun un axe; ledit au moins un rotor comportant au moins une première face s’étendant perpendiculairement aux axes des noyaux polaires, caractérisé en ce qu’au moins une partie de la première face du rotor disposée en regard des premières bobines inductrices est recouverte par au moins une couche d’un premier revêtement ,le premier revêtement étant réalisée dans un matériau ayant une conductivité électromagnétique supérieure à la conductivité électromagnétique de l’acier.
Les zones où la température est la plus élevée sont appelées points chauds.
Ces points chauds risquent à terme de dégrader les composants électroniques.
Pour préserver les composants électroniques, le boîtier est alors généralement refroidi activement. Cette solution nécessite toutefois de refroidir activement un grand volume et n’est donc pas très efficace.
Présentation de l'invention Afin de remédier à l’inconvénient précité de l’état de la technique, la présente invention propose de refroidir directement les points chauds du boîtier.
Plus particulièrement, on propose selon l’invention un échangeur de chaleur tel que défini dans l’introduction, dans lequel il est prévu : - que la paroi principale présente une ouverture principale qui est bordée du côté du logement étanche par un tube, et - que les au moins deux ailettes présentent chacune une ouverture engagée sur le tube de façon à être au contact de ce dernier.
La demanderesse a remarqué que les points chauds sont généralement situés au niveau des éléments de fixation de la barre omnibus.
L’invention propose ici de combiner astucieusement la fixation de l’échangeur de chaleur avec la fixation de cette barre omnibus, de façon à refroidir le point chaud au plus près.
L’élément de fixation (vis, pion d’encliquetage…) est pour cela introduit dans l’échangeur de chaleur, au travers de son ouverture principale et de son tube. Ainsi, grâce à l’invention, l’échangeur de chaleur est en contact thermique avec l’élément de fixation sur toute sa hauteur.
Le contact thermique entre le pont chaud et le tube, puis entre le tube et les ailettes et enfin entre les ailettes et le fluide caloporteur, permet une dissipation efficace de la chaleur accumulée. L’élément de fixation est ainsi refroidi efficacement.
De plus, l’utilisation de l’élément de fixation pour fixer l’échangeur de chaleur permet de ne pas ajouter de moyen de fixation supplémentaire et ainsi d’optimiser l’encombrement et la masse de l’ensemble.
Enfin, l’échangeur de chaleur est fixé grâce au serrage de l’élément de fixation sur le tube. De cette manière, aucune force n’est appliquée sur les ailettes, et les ailettes ne sont pas déformées par la fixation du système de refroidissement.
D’autres caractéristiques avantageuses et non limitatives de l’échangeur de chaleur conforme à l’invention, prises individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles, sont les suivantes : - le boitier comporte une paroi latérale en partie cylindrique avec un méplat et dans lequel la paroi principale et les au moins deux ailettes présentent des contours de formes en partie circulaire et en partie droite ; - le boitier présente en face externe un revêtement isolant électriquement ; - chaque ailette comporte une plaque principale et une butée en saillie de la plaque principale pour maintenir un écartement entre les plaques principales des ailettes, ladite butée présentant de préférence une forme annulaire longeant le bord de ladite ouverture.
L’invention propose également un système électronique comprenant : - une plateforme adaptée à accueillir des composants électroniques, - une barre omnibus adaptée à transporter du courant électrique entre les composants électroniques et fixée sur la plateforme grâce à au moins un élément de fixation, et - au moins un échangeur de chaleur tel que précité, fixé sur la plateforme grâce audit élément de fixation, ledit élément de fixation traversant l’ouverture principale.