EP2777137A2 - Machine electrique a commutation de flux - Google Patents

Machine electrique a commutation de flux

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Publication number
EP2777137A2
EP2777137A2 EP12794512.9A EP12794512A EP2777137A2 EP 2777137 A2 EP2777137 A2 EP 2777137A2 EP 12794512 A EP12794512 A EP 12794512A EP 2777137 A2 EP2777137 A2 EP 2777137A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
notches
machine according
radially
windings
rotor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP12794512.9A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Philippe Manfe
Patrick Vohlgemuth
Benjamin GAUSSENS
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Moteurs Leroy Somer SAS
Original Assignee
Moteurs Leroy Somer SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Moteurs Leroy Somer SAS filed Critical Moteurs Leroy Somer SAS
Publication of EP2777137A2 publication Critical patent/EP2777137A2/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K19/00—Synchronous motors or generators
    • H02K19/02—Synchronous motors
    • H02K19/10—Synchronous motors for multi-phase current
    • H02K19/12—Synchronous motors for multi-phase current characterised by the arrangement of exciting windings, e.g. for self-excitation, compounding or pole-changing
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/12—Stationary parts of the magnetic circuit
    • H02K1/16—Stator cores with slots for windings
    • H02K1/165—Shape, form or location of the slots
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K19/00—Synchronous motors or generators
    • H02K19/16—Synchronous generators
    • H02K19/26—Synchronous generators characterised by the arrangement of exciting windings
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2213/00—Specific aspects, not otherwise provided for and not covered by codes H02K2201/00 - H02K2211/00
    • H02K2213/03—Machines characterised by numerical values, ranges, mathematical expressions or similar information

Definitions

  • the present invention relates to flux switching machines and more particularly but not exclusively those said simple excitation.
  • a flux switching machine comprises a non-wound rotor devoid of permanent magnets and a stator having phase windings and excitation coils and / or permanent magnets.
  • the AC voltage at the terminals of the phase windings is produced by switching the flux following the rotation of the rotor.
  • the stator is composed of a succession of teeth and notches in which are arranged successively an excitation coil and a phase coil.
  • the utility model CN 201536282 and the patent EP0909010 disclose a double excitation flux switching machine in which the permanent magnets have an influence on the excitation of the motor.
  • the publication FR 2 898 439 discloses a double excitation flux switching machine.
  • the notches of the stator have unequal shapes to accommodate in the deepest notches both excitation coils and phase windings.
  • each notch receiving conductors of an excitation coil and the two adjacent notches receiving Phase winding conductors constitute an elementary cell.
  • the excitation coils and the phase coils each cover two dental steps with the stator, that is to say that the notches which receive them are separated by two teeth.
  • the invention aims to further improve these machines.
  • the object of the invention is, according to a first aspect of the invention, an electrical machine, advantageously a single excitation flux switching machine, comprising excitation coils and phase windings, the excitation coils and the phase windings being housed in respective notches of the stator, of unequal shapes so that the excitation coils are offset radially with respect to the phase windings.
  • the excitation windings are closer to the air gap than the phase windings.
  • the mechanical interferences between the excitation and phase coils are reduced, and the radial offset makes it possible to minimize the length and bulk of the coil heads.
  • the invention also makes it possible to very significantly reduce the amount of conductive materials used and to improve performance, particularly in terms of power and efficiency.
  • the invention makes it possible in particular, by positioning the excitation windings, to reduce the excitation leakage flux and to increase the coupling of the rotor and stator armatures, which contributes to increasing the electromagnetic torque available.
  • the ratio a / b may be between 0.65 and 0.85, more preferably between 0.7 and 0, 8.
  • phase windings and the excitation windings overlap radially, that is to say that they extend at least partially opposite one another in the radial direction, which allows to gain in compactness.
  • Each notch advantageously receives only one type of winding, phase or excitation.
  • a given slot does not include both electrical conductors of phase windings and excitation windings.
  • the notches housing the windings radially furthest away from the rotor may have a larger circumferential dimension greater than the largest circumferential dimension of the notches housing the coils that are the least radially distant from the rotor. This makes it possible to have a larger plate width for the excitation flux.
  • the windings housed in the notches radially furthest from the rotor occupy a Si section in the notches and the windings housed in the slots which are the least radially distant from the rotor occupy a section S 2 in the notches, with S 2 > Si.
  • phase windings are housed in the corresponding notches, arranged in two superimposed layers, the conductors associated with each layer occupying the same regions of the two notches and / or the conductors of the excitation coils are arranged in the corresponding notches according to two nested layers, the conductors of the same layer being arranged in different regions of the notches.
  • phase windings are housed in the corresponding notches being arranged without being superimposed radially in these notches, and the excitation coils are housed in the corresponding notches being arranged without being superimposed radially in these notches.
  • the notches farthest radially from the axis of rotation of the rotor may have between the winding received by the notch and the air gap opposite edges diverging and converging towards the rotor.
  • the angle of divergence is for example between 50 and 60 °.
  • the diverging edges can be connected at their end radially outer to close edges. These can be connected to a shoulder, which participates in the retention of the winding conductors in the notch.
  • the notches housing the windings that are the least radially distant from the rotor may include reliefs for fixing winding retainers.
  • the machine may comprise a single phase winding notch or alternatively two phase windings per notch.
  • stator rid s teeth there is a number of stator rid s teeth equal to 24 and a number of teeth equal to 14 ndr rotor.
  • FIG. 1 partially represents an example of a stator produced according to the invention
  • FIGS 2 and 3 illustrate two possibilities of arrangement of the stator windings in the notches
  • FIGS 4 and 5 show two examples of stator winding configurations.
  • FIG. 1 shows schematically a stator 1 of a single-flow switching machine, intended to magnetically cooperate with a rotor devoid of permanent magnets and comprising, for example, ⁇ ⁇ teeth uniformly distributed around the periphery of the rotor.
  • the stator 1 comprises two series of notches, namely a first series of notches 3 receiving the excitation coils E and a second series of notches 5 receiving the phase windings A, B and C, in the case of a three-phase machine.
  • the notches 3 and 5 are offset radially, the bottom 6 of the notches 5 being located at a greater distance from the axis of rotation than the bottom 7 of the notches 3.
  • the notches 3 may comprise, as illustrated, near the air gap, reliefs 10 in the form of small grooves for receiving 1 1 holds the windings, mounted to slide in the grooves 10, not shown.
  • the notches 5 have a shoulder 13 which can be used to support the conductors housed inside.
  • the shoulder 13 borders a passage 15 formed between close edges 16, which are connected in the direction of the air gap at edges 17 which diverge towards the rotor and connect themselves to edges 18 which converge towards the rotor .
  • the edges 18 are as radial as possible, so as to have a passage of the substantially constant density excitation flux in the direction of the gap.
  • a and b denote the respective angular widths of a tooth and a notch at the air gap, then a / b ⁇ 0.75 is preferably used.
  • the angular width b of the notches 3 at the gap is preferably equal to that of the notches 5.
  • R 2 denotes the distance from the bottom 6 of the notch 5 to the axis of rotation of the rotor
  • Ri the distance from the bottom 7 of the notch 3 to the same axis
  • R 3 the distance of the winding received in the notch 5 to the axis of rotation, that is to say the distance from the shoulder 13 to this axis.
  • the coils received in the notches 3 are located at a distance R4 from the axis of rotation.
  • 0.8 ⁇ Ri / R 2 ⁇ 1.0 is preferably used, which facilitates the assembly of the windings in an interleaved configuration, as described below with reference to FIG. 5.
  • the angle of divergence of the edges 17 is for example between 50 and 60 °.
  • the notches 5 which are furthest from the axis of rotation than the slots 3 may have a greater circumferential dimension ⁇ ⁇ greater than the greater circumferential dimension 1 2 for 3 slots.
  • the machine comprises a succession of elementary cells each constituted by a notch containing the conductors E + or E- of an excitation coil E and by two adjacent notches receiving the conductors of the phase coils A +, A-, B +, B-, C + or C-, the machine being polyphase, in particular three-phase, A, B and C designating the phases.
  • the signs + and - are assigned to the drivers as they go in one direction or the other within the notch.
  • the same excitation coil E thus comprises conductors E + and E-.
  • the excitation windings E are conventionally connected to a direct current source.
  • each coil is oriented substantially radially, the machine being a so-called "radial" machine.
  • FIGS 2 and 3 illustrate examples of filling configurations of the notches.
  • the stator is represented linearly and with notches 3 and 5 equal, for the sake of clarity of the drawing and simplification thereof.
  • the notches which receive the phase windings can each receive a single phase winding, as illustrated in FIG. 2, with for example as illustrated an alternation in the circumferential direction between the conductors E + and E- of the excitation windings and those of the phase windings, with, for example, as illustrated, the succession of phase A +, E + excitation, A- phase, E- excitation, B + phase, E + excitation, B- phase conductors.
  • the winding is said to be double-layered, that is to say that a notch receiving the phase windings receives the windings of two phases, for example A + and C-, B + and A-, C + and B-, A + and C- as illustrated.
  • phase windings A, B or C may be arranged, as illustrated in FIG. 4, each in a layer 67, the electrical conductors of the same phase winding occupying portions of the notches located at the same distance from the axis of rotation.
  • Two phase windings having conductors received in the same notch 5 do not overlap radially. It may be the same excitation coils E. It is seen in Figure 4 that the coil heads are arranged without nesting.
  • FIG. 5 shows a configuration in which the phase windings A, B or C are arranged in two layers 60, 61 superimposed radially in the notches 3.
  • the electrical conductors of the same layer 60 or 61 occupy portions notches located at the same distance from the axis of rotation.
  • the excitation windings E are arranged in two interleaved layers 63, 64, that is to say that the conductors of the same layer 63 or 64 are arranged in portions 3a, 3b of the two consecutive notches 3, located at different distances from the axis of rotation.
  • the same excitation coil comprises, on one side, conductors arranged in the portion 3b of the notch 3 closest to the air gap, and the opposite side, in the notch 3 adjacent conductors arranged in the portion 3a of the notch, the furthest from the gap.
  • the invention is not limited to these configurations of notches and particular windings and it is possible, for example, to have elementary cells whose notches respectively receive the excitation windings E + and E- from the same coil. excitation are separated by a different number of teeth.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Windings For Motors And Generators (AREA)
  • Synchronous Machinery (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)

Abstract

Machine électrique (1) à commutation de flux à simple excitation, comportant des bobinages d'excitation (E) et des bobinages de phases (A, B, C), les bobinages d'excitation et les bobinages de phases étant logés dans des encoches respectives (3, 5) du stator, de formes inégales, de telle sorte que les bobinages d'excitation et de phases soient décalés radialement.

Description

MACHINE ELECTRIQUE A COMMUTATION DE FLUX
La présente invention concerne les machines à commutation de flux et plus particulièrement mais non exclusivement celles dites à simple excitation.
Une machine à commutation de flux comporte un rotor non bobiné dépourvu d'aimants permanents et un stator comportant des bobinages de phases et des bobinages d'excitation et/ou des aimants permanents. La tension alternative aux bornes des bobinages de phase est produite par la commutation du flux consécutive à la rotation du rotor.
Dans les machines à simple excitation conventionnelles, le stator est composé d'une succession de dents et d'encoches dans lesquelles sont disposées successivement une bobine d'excitation et une bobine de phase.
Le brevet US 6 242 834 divulgue à la figure 6 un exemple d'une telle machine. La figure 11 décrit une machine à double excitation, avec des encoches logeant des aimants permanents et des bobinages d'excitation au stator.
Les publications "Low Cost Flux - Switching Brushless AC Machines"
978- 1-4244-8218-4/10®Crown, "A wound-Field Three-Phase Flux Switching Synchronous Motor with Ail Excitation Sources on the Stator" 978-1-4244-2893-9/09® 2009 IEEE pages 1502 à 1509, "Low Cost, High Power Density, Flux Switching Machines and Drives for Power Tools", 0-7803-7883-0/03® 2003 IEEE, "Flux Switching Motors for Automotive Applications" 07803-7883-0/03® 2003 IEEE, "A new structure of 12 Slot 10 Pôle Field Excitation Flux Switching Synchronous machine for Hybrid Electric Véhicules" EPE 2011 Birmingham, ISBN 9789075815153 pages 1 à 10, décrivent d'autres exemples de machines à commutation de flux.
Le modèle d'utilité CN 201536282 et le brevet EP0909010 divulguent une machine à commutation de flux à double excitation dans laquelle les aimants permanents ont une influence sur l'excitation du moteur.
La publication FR 2 898 439 divulgue une machine à commutation de flux à double excitation. Les encoches du stator présentent des formes inégales pour permettre de loger dans les encoches les plus profondes à la fois des bobinages d'excitation et des bobinages de phase.
Dans une machine à commutation de flux connue, chaque encoche recevant des conducteurs d'un bobinage d'excitation et les deux encoches adjacentes recevant des conducteurs de bobinages de phases constituent une cellule élémentaire. Les bobines d'excitation et les bobines de phases couvrent chacune deux pas dentaires au stator, c'est- à-dire que les encoches qui les reçoivent sont séparées par deux dents.
Ces machines se caractérisent généralement par l'emploi d'une quantité importante de cuivre ou autre matériau conducteur pour réaliser les bobinages d'excitation, afin de limiter les pertes par effet Joule et leurs effets sur le rendement.
L'invention vise à perfectionner encore ces machines.
L'invention a pour objet, selon un premier de ses aspects, une machine électrique, avantageusement à commutation de flux à simple excitation, comportant des bobinages d'excitation et des bobinages de phases, les bobinages d'excitation et les bobinages de phases étant logés dans des encoches respectives du stator, de formes inégales de telle sorte que les bobinages d'excitation soient décalés radialement par rapport aux bobinages de phases.
Avantageusement, les bobinages d'excitation sont plus proches de l'entrefer que les bobinages de phases.
Grâce à l'invention, les interférences mécaniques entre les bobines d'excitation et de phases sont réduites, et le décalage radial permet de minimiser la longueur et l'encombrement des têtes de bobines.
L'invention permet en outre de réduire très sensiblement la quantité de matériaux conducteurs mis en œuvre et d'améliorer les performances, notamment en termes de puissance et de rendement.
L'invention permet notamment, de par le positionnement des bobinages d'excitation, de réduire le flux de fuite d'excitation et d'augmenter le couplage des armatures rotor et stator, ce qui contribue à augmenter le couple électromagnétique disponible.
Si a et b sont les largeurs angulaires respectivement d'une dent et d'une encoche au niveau de l'entrefer, le rapport a/b peut être compris entre 0,65 et 0,85, mieux entre 0,7 et 0,8.
De préférence, les bobinages de phases et les bobinages d'excitation se recouvrent radialement, c'est-à-dire qu'ils s'étendent au moins partiellement en regard l'un de l'autre dans le sens radial, ce qui permet de gagner en compacité. Chaque encoche ne reçoit avantageusement qu'un seul type de bobinage, de phase ou d'excitation. Ainsi, une encoche donnée ne comporte pas à la fois des conducteurs électriques de bobinages de phases et de bobinages d'excitation.
Les encoches logeant les bobinages radialement les plus éloignés du rotor peuvent avoir une plus grande dimension circonférentielle supérieure à la plus grande dimension circonférentielle des encoches logeant les bobinages les moins éloignés radialement du rotor. Cela permet de disposer d'une largeur de tôle plus importante pour le flux d'excitation.
Dans un exemple de mise en œuvre, les bobinages logés dans les encoches radialement les plus éloignées du rotor occupent dans les encoches une section Si et les bobinages logés dans les encoches les moins éloignées radialement du rotor occupent dans les encoches une section S2, avec S2 > Si .
Le fond des encoches les plus éloignées radialement de l'axe de rotation du rotor se situant à une distance R2 et le fond des encoches les moins éloignées de l'axe de rotation étant situé à une distance Ri de celui-ci, on peut avoir 0,8 < Ri/R2 < 1 ,0.
Cela facilite par exemple une configuration où les bobinages de phases sont logés dans les encoches correspondantes, disposés en deux couches superposées, les conducteurs associés à chaque couche occupant les mêmes régions des deux encoches et/ou les conducteurs des bobinages d'excitation sont disposés dans les encoches correspondantes selon deux couches imbriquées, les conducteurs d'une même couche étant disposés dans des régions différentes des encoches.
Une telle disposition est avantageuse en ce qu'elle minimise les contraintes mécaniques apportées aux têtes de bobines lors de la fabrication.
En variante, les bobinages de phases sont logés dans les encoches correspondantes étant disposés sans se superposer radialement dans ces encoches, et les bobinages d'excitation sont logés dans les encoches correspondantes en étant disposés sans se superposer radialement dans ces encoches.
Les encoches les plus éloignées radialement de l'axe de rotation du rotor peuvent présenter entre le bobinage reçu par l'encoche et l'entrefer des bords opposés divergeant puis convergeant en direction du rotor. L'angle de divergence est par exemple compris entre 50 et 60°. Les bords qui divergent peuvent se raccorder à leur extrémité radialement extérieure à des bords rapprochés. Ces derniers peuvent se raccorder à un épaulement, lequel participe à la retenue des conducteurs du bobinage dans l'encoche.
Les encoches logeant les bobinages les moins éloignés radialement du rotor peuvent comporter des reliefs pour la fixation de cales de retenue des bobinages.
La machine peut comporter un seul bobinage de phase par encoche ou en variante deux bobinages de phases par encoche.
Dans un exemple de mise en œuvre, on a un nombre de dents stator rids égal à 24 et un nombre de dents rotor ndr égal à 14.
L'invention pourra être mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre, d'exemples de mise en œuvre non limitatifs de celle-ci, et à l'examen du dessin annexé, sur lequel :
la figure 1 représente de façon partielle un exemple de stator réalisé conformément à l'invention,
les figures 2 et 3 illustrent deux possibilités de disposition des bobinages du stator dans les encoches, et
les figures 4 et 5 représentent deux exemples de configurations de bobinage du stator.
On a représenté de façon schématique à la figure 1 un stator 1 de machine à commutation à simple flux, destiné à coopérer magnétiquement avec un rotor dépourvu d'aimants permanents et comportant par exemple η^ dents équiréparties à la périphérie du rotor.
Le stator 1 comporte deux séries d'encoches, à savoir une première série d'encoches 3 recevant les bobinages d'excitation E et une deuxième série d'encoches 5 recevant les bobinages de phases A, B et C, dans le cas d'une machine triphasée.
Conformément à l'invention, les encoches 3 et 5 sont décalées radialement, le fond 6 des encoches 5 étant situé à une distance plus grande de l'axe de rotation que le fond 7 des encoches 3.
Sur la figure 1, certaines encoches 3 ou 5 ont été représentées sans les bobinages, de façon à en faire apparaître plus clairement le contour.
Les encoches 3 peuvent comporter, comme illustré, à proximité de l'entrefer, des reliefs 10 sous la forme de petites gorges pour recevoir des cales 1 1 de retenue des bobinages, montées à coulissement dans les gorges 10, non représentées. Les encoches 5 présentent un épaulement 13 qui peut servir d'appui aux conducteurs logés à l'intérieur. L'épaulement 13 borde un passage 15 formé entre des bords rapprochés 16, lesquels se raccordent en direction de l'entrefer à des bords 17 qui divergent en rapprochement du rotor et se raccordent eux-mêmes à des bords 18 qui convergent en rapprochement du rotor.
De préférence, les bords 18 sont les plus radiaux possibles, de façon à avoir un passage du flux d'excitation de densité sensiblement constante en direction de l'entrefer.
Si a et b désignent les largeurs angulaires respectives d'une dent et d'une encoche au niveau de l'entrefer, on a de préférence a/b ~ 0,75.
La largeur angulaire b des encoches 3 au niveau de l'entrefer est de préférence égale à celle des encoches 5.
Sur le dessin, R2 désigne la distance du fond 6 de l'encoche 5 à l'axe de rotation du rotor, Ri la distance du fond 7 de l'encoche 3 au même axe, R3 la distance du bobinage reçu dans l'encoche 5 à l'axe de rotation, c'est-à-dire la distance de l'épaulement 13 à cet axe. Les bobines reçues dans les encoches 3 sont situées à une distance R4 de l'axe de rotation. On a de préférence 0,8 < Ri/R2 < 1 ,0, ce qui facilite le montage des bobinages selon une configuration imbriquée, comme décrit plus loin en référence à la figure 5.
Par ailleurs, l'angle a de divergence des bords 17 est par exemple compris entre 50 et 60°.
Comme on le voit sur la figure 1 , les encoches 5 qui sont plus éloignées de l'axe de rotation que les encoches 3 peuvent présenter une plus grande dimension circonférentielle \\ supérieure à la plus grande dimension circonférentielle 12 des encoches 3.
La machine comporte une succession de cellules élémentaires constituées chacune par une encoche contenant les conducteurs E+ ou E- d'un bobinage d'excitation E et par deux encoches adjacentes recevant les conducteurs des bobines de phase A+, A-, B+, B-, C+ ou C-, la machine étant polyphasée, notamment triphasée, A, B et C désignant les phases.
Par convention, les signes + et - sont affectés aux conducteurs selon qu'ils vont dans un sens ou dans l'autre au sein de l'encoche. Une même bobine d'excitation E comporte ainsi des conducteurs E+ et E-. Les bobinages d'excitation E sont reliés classiquement à une source de courant continu.
L'axe de chaque bobine est orienté sensiblement radialement, la machine étant une machine dite « radiale ».
Les figures 2 et 3 illustrent des exemples de configurations de remplissage des encoches. Sur cette figure, le stator est représenté de façon linéaire et avec des encoches 3 et 5 égales, dans un souci de clarté du dessin et de simplification de celui-ci.
Les encoches qui reçoivent les bobinages de phase peuvent recevoir chacune un seul bobinage de phase, comme illustré à la figure 2, avec par exemple comme illustré une alternance dans le sens circonférentiel entre les conducteurs E+ et E- des bobinages d'excitation et ceux des bobinages de phase, avec par exemple, comme illustré, la succession des conducteurs de phase A+, d'excitation E+, de phase A-, d'excitation E-, de phase B+, d'excitation E+, de phase B-.
En variante, comme illustré à la figure 3, le bobinage est dit à double couche, c'est-à-dire qu'une encoche recevant les bobinages de phases reçoit les bobinages de deux phases, par exemple A+ et C-, B+ et A-, C+ et B-, A+ et C-, comme illustré.
Les bobinages de phases A, B ou C peuvent être disposés, comme illustré sur la figure 4, chacun selon une couche 67, les conducteurs électriques d'un même bobinage de phase occupant des portions des encoches situées à une même distance de l'axe de rotation. Deux bobinages de phase ayant des conducteurs reçus dans une même encoche 5 ne se superposent pas radialement. Il peut en être de même des bobinages d'excitation E. On voit sur la figure 4 que les têtes de bobines sont disposées sans imbrication.
Sur la figure 5, on a représenté une configuration où les bobinages de phases A, B ou C sont disposés selon deux couches 60, 61 se superposant radialement dans les encoches 3. Les conducteurs électriques d'une même couche 60 ou 61 occupent des portions des encoches situées à une même distance de l'axe de rotation.
Les bobinages d'excitation E sont disposés selon deux couches 63, 64 imbriquées, c'est-à-dire que les conducteurs d'une même couche 63 ou 64 sont disposés dans des portions 3 a, 3b des deux encoches 3 consécutives, situées à des distances différentes de l'axe de rotation. Ainsi, un même bobinage d'excitation comporte, d'un côté, des conducteurs disposés dans la portion 3b de l'encoche 3 la plus proche de l'entrefer, et du côté opposé, dans l'encoche 3 adjacente, des conducteurs disposés dans la portion 3a de l'encoche, la plus éloignée de l'entrefer.
L'invention n'est pas limitée à ces configurations d'encoches et de bobinages particulières et l'on peut par exemple avoir des cellules élémentaires dont les encoches recevant respectivement les bobinages d'excitation E+ et E- d'une même bobine d'excitation sont séparées par un nombre différent de dents.
L'expression « comportant un » doit se comprendre comme synonyme de « comportant au moins un ».

Claims

REVENDICATIONS
1. Machine électrique (1) à commutation de flux à simple excitation, comportant des bobinages d'excitation (E) et des bobinages de phases (A, B, C), les bobinages d'excitation et les bobinages de phases étant logés dans des encoches respectives (3, 5) du stator, de formes inégales, de telle sorte que les bobinages d'excitation et de phases soient décalés radialement.
2. Machine selon la revendication 1, dans laquelle les bobinages d'excitation sont plus proches de l'entrefer que les bobinages de phases.
3. Machine selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle 0,65 < a/b < 0,85, mieux 0,7 < a/b < 0,8, où a est la largeur angulaire d'une dent au niveau de l'entrefer et b la largeur angulaire d'une encoche au niveau de l'entrefer.
4. Machine selon l'une des revendications 1 à 3, les bobinages de phases et les bobinages d'excitation se recouvrant radialement.
5. Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, les encoches (5) logeant les bobinages radialement les plus éloignés du rotor ayant une plus grande dimension circonférentielle (h) supérieure à la plus grande dimension circonférentielle (12) des encoches (3) logeant les bobinages les moins éloignés radialement du rotor.
6. Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, les bobinages logés dans les encoches (5) radialement les plus éloignées du rotor occupant une section Si et les bobinages logés dans les encoches (3) les moins éloignées radialement du rotor occupant une section S2, avec S2 > Si.
7. Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, le fond (6) des encoches (5) les plus éloignées radialement de l'axe de rotation du rotor se situant à une distance R2 et le fond (7) des encoches (3) les moins éloignées de l'axe de rotation étant situé à une distance Ri de celui-ci, avec 0,8 < Ri/R2 < 1,0.
8. Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, les encoches (5) les plus éloignées radialement de l'axe de rotation du rotor présentant entre le bobinage reçu par l'encoche et l'entrefer des bords opposés (17) divergeant en direction du rotor puis des bords opposés (18) convergeant en direction du rotor.
9. Machine selon la revendication précédente, l'angle (a) de divergence étant compris entre 50 et 60°.
10. Machine selon l'une des revendications 8 et 9, les bords (17) qui divergent se raccordant à leur extrémité radialement la plus extérieure à des bords rapprochés (16).
11. Machine selon la revendication précédente, les bords rapprochés (16) se raccordant à un épaulement (13).
12. Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, les encoches (3) logeant les bobinages les moins éloignés radialement du rotor comportant des reliefs (10) pour la fixation de cales (11) de retenue des bobinages.
13. Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant un seul bobinage de phase (A, B, C) par encoche (5).
14. Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, comportant deux bobinages de phases par encoche.
15. Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, avec un nombre de dents stator rids égal à 24 et un nombre de dents rotor égal à 14.
16. Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, les bobinages de phases logés dans les encoches (5) étant disposés en deux couches (60, 61) superposées, les conducteurs associés à chaque couche occupant les mêmes régions des deux encoches, les conducteurs des bobinages d'excitation disposés dans les encoches (3) étant disposés selon deux couches imbriquées (63, 64), les conducteurs d'un même bobinage étant disposés dans des régions différentes (3a, 3b) des encoches.
17. Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, les bobinages de phases logés dans les encoches (5) étant disposés sans se superposer radialement dans ces encoches, et les bobinages d'excitation logés dans les encoches (3) étant disposés sans se superposer radialement dans ces encoches.
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