CH371504A - Rotating electric machine - Google Patents

Rotating electric machine

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Publication number
CH371504A
CH371504A CH854661A CH854661A CH371504A CH 371504 A CH371504 A CH 371504A CH 854661 A CH854661 A CH 854661A CH 854661 A CH854661 A CH 854661A CH 371504 A CH371504 A CH 371504A
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
conductors
parts
support
winding
contiguous
Prior art date
Application number
CH854661A
Other languages
French (fr)
Inventor
Henry-Baudot Jacques
Original Assignee
S E A Societe D Electronique E
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Publication date
Priority claimed from FR838266A external-priority patent/FR79354E/en
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Publication of CH371504A publication Critical patent/CH371504A/en

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00Details of windings
    • H02K3/04Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors
    • H02K3/26Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors consisting of printed conductors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Windings For Motors And Generators (AREA)

Description

  

  Machine     électrique    tournante    La     machine    électrique     tournante    faisant l'objet  du brevet principal comprend un rotor     discoïdal    et  un stator également     discoïdal,    séparés par au moins  un entrefer annulaire sensiblement plan, l'un au  moins des     éléments    précités de la machine compre  nant un bobinage et l'un au moins de ces éléments  étant     constitué,    au moins en partie, en un matériau  magnétique, et est caractérisée en ce que ledit bobi  nage est constitué par des conducteurs plats     adhérant     intimement à l'une au     moins    des faces,

   électrique  ment isolante, de l'élément     correspondant,    ces con  ducteurs ayant des     parties    sensiblement radiales dis  posées sur une     surface    annulaire, et une face au  moins du bobinage formant une surface de délimi  tation de     l'entrefer.     



  Dans une telle machine électrique tournante, le  bobinage peut, de façon générale, être formé de con  ducteurs plats     adhérant    intimement aux deux     faces     annulaires d'un     support    isolant mince sur lesquelles  ils peuvent être     répartis    uniformément.

   Ces conduc  teurs forment des     demi-spires    qui peuvent, par leurs  extrémités périphériques, être interconnectées de ma  nière à former un bobinage ondulé-série ou imbri  qué, des     interruptions    pouvant être pratiquées par  omission de telles interconnexions ou des prises pou  vant être     raccordées    à     certains        conducteurs    en vue  de leur alimentation en courant.  



  Dans ces bobinages de machines à entrefer plan,  les     parties    sensiblement radiales de deux conducteurs  connectés entre eux sont en principe distantes d'un  pas polaire, d'où l'intérêt de multiplier le     nombre    de  pôles pour réduire les longueurs des têtes de spires  formées par les     parties    extrêmes des conducteurs for  mant les     demi-spires.    Cependant, pour les machines  à courant alternatif, la totalité de chaque spire de  bobinage est intéressée par le     flux    utile de la machine.  Par ailleurs, plus le nombre de pôles est petit, plus    on a intérêt à multiplier le nombre de conducteurs.

    Mais alors, afin de ne pas     accroitre    indûment les  dimensions du bobinage, on est amené à prendre un  diamètre     intérieur    relativement petit et, par suite, la  place disponible pour les connexions centrales devient  très petite et ces     connexions    très étroites, d'où des       difficultés    pratiques d'établissement de ces connexions  qui doivent courir, pour un     petit    nombre de pôles,  un pas     angulaire        important.     



  La présente invention a pour but de     pallier    ces  inconvénients. La machine électrique     tournante    qui  en fait l'objet est du type défini dans la revendication  du brevet principal et comprend un bobinage induc  teur multipolaire,     imprimé    sur les deux faces d'un       support    isolant et comportant     une        pluralité    de con  ducteurs     formant    des demi-spires sur chaque face de  ce     support    isolant, chaque conducteur présentant une  partie médiane prolongée à ses deux extrémités     par     deux parties incurvées.

   Cette     machine    est caracté  risée en ce que le pas de ce bobinage     est    raccourci,  en     ce    que le nombre de ses conducteurs est égale  ment inférieur au nombre de conducteurs qu'aurait  un bobinage formé de conducteurs     présentant    la  même dimension sur la périphérie extérieure du sup  port et     uniformément        répartis    sur la     totalité    de la  surface de ce     dernier,    et en ce que les parties incur  vées des conducteurs sont contiguës sur la périphé  rie intérieure du     support    pour l'ensemble de ces par  ties de conducteurs,

       alors    que les     parties        médianes    et  les parties     incurvées    extérieures des conducteurs ne  sont contiguës que par     faisceaux    de conducteurs, de  manière à former des bobines     régulièrement    distri  buées sur la     surface    du support et séparées par des  parties nues du support identiques entre elles.  



  La     figure    unique du dessin annexé représente, à  titre     d'exemple,    une forme d'exécution de l'invention.  Cette figure représente un bobinage biphasé pour      machine bipolaire, ce qui est évidemment le plus  petit nombre de pôles possible, de     sorte    que ce bobi  nage présente les conditions limites des     difficultés          susénumérées.    Le bobinage     inducteur    représenté ne  comprend qu'un nombre de conducteurs relativement  réduit, soit trente-six par face.

   Ce nombre est réduit  du tiers vis-à-vis du nombre de     conducteurs    qu'aurait  un bobinage     normal    formé de conducteurs présentant  la même dimension sur la périphérie extérieure du       support    isolant et uniformément répartis sur la tota  lité de la     surface    du     support    isolant, c'est-à-dire d'un       bobinage        normal.    à quarante-huit conducteurs. Le  pas du bobinage représenté est raccourci d'un tiers.  



  La périphérie intérieure 113 de l'anneau de bobi  nage est divisée en trente-six     parties,    la périphérie  extérieure 114, en quarante-huit parties. Toutefois,  alors que trente-six   plots   jointifs sont établis sur  ladite périphérie     intérieure,    la divisant uniformément,  trente-six plots seulement sont établis sur la péri  phérie extérieure, par groupes de neuf, ce qui laisse  entre chaque groupe     trois    parties inutilisées, sur cha  que face. Ces     groupes    de neuf plots sont décalés d'une  unité d'une face à l'autre.

   Les plots d'entrée de cou  rant, sur une face, sont désignés par     l'indice    de réfé  rence 115, les plots de sortie de courant, sur la face  opposée, par l'indice de référence numérique 116.  Les tracés des conducteurs de la     face      avant   sur  le dessin sont en trait plein, ceux des conducteurs de  la face   arrière   en trait interrompu.

   Chaque con  ducteur de la     face    avant comprend une partie mé  diane sensiblement radiale 117 prolongée par deux       parties    incurvées     formant    têtes de spire, 118 vers  l'intérieur et 119 vers l'extérieur, se raccordant res  pectivement à un plot intérieur 120 et à un plot  extérieur 121 (ou 115 selon le conducteur     concerné).     Chaque     conducteur    de la face arrière est     similaire-          ment    conformé.

   Les portions de conducteur 118, sur  chaque face, forment une couronne continue jusqu'à  leurs     raccordements    aux     parties        médianes,    alors que       ces        portions    médianes et les portions 119 forment  quatre faisceaux laissant entre eux des     sufaces    nues  du support isolant 100 de l'anneau de     support    du  bobinage.  



  On peut maintenant suivre aisément sur le sché  ma les quatre   bobines   séparées -du bobinage mon  tré, de chaque plot 115 à chaque plot 116, chaque  spire couvrant environ     1201,    d'ouverture angulaire.  La bobine I, par exemple, part du plot de face avant  <B>115</B> d'entrée de     courant    et va au plot arrière 116 de       sortie    de courant, et est constituée par des spires im  briquées progressivement dans le sens inverse des     ai-          guilles    d'une montre,

   alors que la bobine II de la même  phase part du plot de face arrière 115 d'entrée de  courant et va au plot avant 116 de     sortie    de courant    et est constituée par des spires imbriquées dans le  sens des aiguilles d'une montre. L'autre phase est  constituée des bobines III et IV, la bobine III allant  du plot 115 de     face    arrière au plot 116 de     face        avant     et étant formée de spires imbriquées dans le sens des  aiguilles d'une montre, alors que la bobine IV va  d'un plot<B>115</B> de face avant à un plot 116 de     face     arrière et est formée de spires imbriquées en sens  inverse.

   On doit comprendre qu'au montage électri  que, extérieurement au bobinage par exemple, les  bobines I et II seront mises en série et qu'il en sera  de même pour les bobines III et IV pour     leurs    ali  mentations en courant.



  Rotating electrical machine The rotating electrical machine which is the subject of the main patent comprises a discoidal rotor and a discoidal stator, also separated by at least one substantially planar annular air gap, at least one of the aforementioned elements of the machine comprising a winding and at least one of these elements being made, at least in part, of a magnetic material, and is characterized in that said coil is formed by flat conductors adhering intimately to at least one of the faces,

   electrically insulating, of the corresponding element, these conductors having substantially radial parts arranged on an annular surface, and at least one face of the coil forming a delimitation surface of the air gap.



  In such a rotating electrical machine, the coil can generally be formed of flat conductors closely adhering to the two annular faces of a thin insulating support on which they can be distributed uniformly.

   These conductors form half-turns which can, by their peripheral ends, be interconnected so as to form a corrugated-series or interlocking winding, interruptions being able to be made by omitting such interconnections or sockets which can be connected to some conductors for their current supply.



  In these windings of machines with a flat air gap, the substantially radial parts of two conductors connected to each other are in principle spaced apart by a pole pitch, hence the advantage of multiplying the number of poles to reduce the lengths of the heads of the turns formed. by the end parts of the conductors forming the half-turns. However, for AC machines, the whole of each winding turn is involved in the useful flux of the machine. Moreover, the smaller the number of poles, the more it is in the interest of multiplying the number of conductors.

    But then, in order not to unduly increase the dimensions of the winding, it is necessary to take a relatively small internal diameter and, as a result, the space available for the central connections becomes very small and these connections very narrow, hence the difficulties. practices of establishing these connections which must run, for a small number of poles, a significant angular step.



  The object of the present invention is to overcome these drawbacks. The rotating electric machine which is the subject thereof is of the type defined in the claim of the main patent and comprises a multipolar inductor coil, printed on both sides of an insulating support and comprising a plurality of conductors forming half-turns. on each face of this insulating support, each conductor having a central part extended at its two ends by two curved parts.

   This machine is characterized in that the pitch of this winding is shortened, in that the number of its conductors is also less than the number of conductors that a winding formed of conductors having the same dimension on the outer periphery of the sup. port and uniformly distributed over the entire surface of the latter, and in that the curved parts of the conductors are contiguous on the inner periphery of the support for all of these parts of conductors,

       while the middle parts and the curved outer parts of the conductors are contiguous only by bundles of conductors, so as to form coils regularly distributed on the surface of the support and separated by bare parts of the support identical to each other.



  The single figure of the appended drawing represents, by way of example, one embodiment of the invention. This figure represents a two-phase winding for a bipolar machine, which is obviously the smallest number of poles possible, so that this winding presents the limiting conditions of the above-mentioned difficulties. The field coil shown only comprises a relatively small number of conductors, ie thirty-six per face.

   This number is reduced by a third compared to the number of conductors that a normal winding would have formed of conductors having the same dimension on the outer periphery of the insulating support and uniformly distributed over the entire surface of the insulating support, c 'that is to say a normal winding. to forty-eight conductors. The pitch of the winding shown is shortened by a third.



  The inner periphery 113 of the bobbin ring is divided into thirty-six parts, the outer periphery 114, into forty-eight parts. However, while thirty-six contiguous studs are established on said inner periphery, dividing it evenly, only thirty-six studs are established on the outer periphery, in groups of nine, which leaves between each group three unused parts, on cha that face. These groups of nine studs are shifted from one side to the other.

   The current input pads, on one side, are designated by the reference index 115, the current output pads, on the opposite side, by the numerical reference index 116. The traces of the conductors of the front face in the drawing are in solid line, those of the conductors of the rear face in broken line.

   Each conductor of the front face comprises a substantially radial middle part 117 extended by two curved parts forming coil heads, 118 towards the inside and 119 towards the outside, respectively connecting to an internal stud 120 and to a stud exterior 121 (or 115 depending on the driver concerned). Each conductor of the rear face is similarly shaped.

   The conductor portions 118, on each face, form a continuous ring up to their connections to the middle parts, while these middle portions and the portions 119 form four bundles leaving between them bare surfaces of the insulating support 100 of the ring. winding support.



  One can now easily follow on the diagram ma the four separate coils of the winding mon tre, from each pad 115 to each pad 116, each turn covering approximately 1201, angular opening. Coil I, for example, starts from the front face <B> 115 </B> current input pad and goes to the rear current output pad 116, and is formed by coils im bricked progressively in the opposite direction. the hands of a watch,

   while the coil II of the same phase starts from the rear face pad 115 of the current input and goes to the front pad 116 of the current output and is constituted by nested turns in the direction of clockwise. The other phase consists of coils III and IV, coil III going from pad 115 on the rear face to pad 116 on the front face and being formed of nested turns in the direction of clockwise, while coil IV goes from a front face pad <B> 115 </B> to a rear face pad 116 and is formed of overlapping turns in opposite directions.

   It should be understood that in the electrical assembly that, outside the winding for example, the coils I and II will be placed in series and that it will be the same for the coils III and IV for their current supplies.

 

Claims (1)

REVENDICATION Machine électrique tournante selon la revendica tion du brevet principal, comprenant un bobinage inducteur multipolaire, imprimé sur les deux faces d'un support isolant annulaire et comportant une pluralité de conducteurs formant des demi-spires sur chaque face de ce support isolant, chaque conducteur présentant une partie médiane prolongée à ses deux extrémités par deux parties incurvées, caractérisée en ce que le pas de ce bobinage est raccourci, CLAIM Rotating electric machine according to the claim of the main patent, comprising a multipolar field coil, printed on both sides of an annular insulating support and comprising a plurality of conductors forming half-turns on each side of this insulating support, each conductor having a middle part extended at its two ends by two curved parts, characterized in that the pitch of this winding is shortened, en ce que le nombre de ses conducteurs est également inférieur au nombre de conducteurs qu'aurait un bobinage formé de conducteurs présentant la même dimension sur la périphérie extérieure du support et uniformé ment répartis sur la totalité de la surface de ce der nier, et en ce que les parties incurvées des conduc teurs sont contiguës sur la périphérie intérieure du support pour l'ensemble de ces parties de conduc teurs, alors que les parties médianes et les parties incurvées extérieures des conducteurs ne sont conti- guës que par faisceaux de conducteurs, in that the number of its conductors is also less than the number of conductors that a winding formed of conductors having the same dimension on the outer periphery of the support and uniformly distributed over the entire surface of the latter would have, and in that the curved parts of the conductors are contiguous on the inner periphery of the support for all of these parts of the conductors, while the middle parts and the outer curved parts of the conductors are contiguous only by bundles of conductors, de manière à former des bobines régulièrement distribuées sur la surface du support et séparées par des parties nues du support identiques entre elles. SOUS-REVENDICATIONS 1. Machine selon la revendication, caractérisée en ce que le raccourcissement du pas est égal à un tiers et la réduction du nombre de conducteurs éga lement égale à un tiers. 2. so as to form coils regularly distributed over the surface of the support and separated by bare parts of the support which are identical to each other. SUB-CLAIMS 1. Machine according to claim, characterized in that the shortening of the pitch is equal to one third and the reduction in the number of conductors also equal to one third. 2. Machine selon la revendication, destinée à être alimentée par du courant alternatif polyphasé, carac térisée en ce que le nombre de faisceaux de conduc teurs contigus dans leurs parties médianes et exté rieures est égal au nombre de phases dudit courant d'alimentation ou un multiple de cei nombre de phases. Machine according to claim, intended to be supplied by polyphase alternating current, characterized in that the number of contiguous conductor bundles in their middle and outer parts is equal to the number of phases of said supply current or a multiple of this number of phases.
CH854661A 1957-11-13 1961-07-20 Rotating electric machine CH371504A (en)

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FR838266A FR79354E (en) 1960-09-08 1960-09-08 Advanced rotating electrical machines

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CH371504A true CH371504A (en) 1963-08-31

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0748031A2 (en) * 1995-06-07 1996-12-11 Kollmorgen Corporation Axial airgap brushless electric motor

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0748031A2 (en) * 1995-06-07 1996-12-11 Kollmorgen Corporation Axial airgap brushless electric motor
EP0748031A3 (en) * 1995-06-07 1997-09-17 Kollmorgen Corp Axial airgap brushless electric motor

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