EP4032171A1 - Stator pour machine électrique tournante comprenant au moins un isolant d'encoche - Google Patents

Stator pour machine électrique tournante comprenant au moins un isolant d'encoche

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Publication number
EP4032171A1
EP4032171A1 EP20771326.4A EP20771326A EP4032171A1 EP 4032171 A1 EP4032171 A1 EP 4032171A1 EP 20771326 A EP20771326 A EP 20771326A EP 4032171 A1 EP4032171 A1 EP 4032171A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
notch
tooth
insulator
tooth root
wedge
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.)
Pending
Application number
EP20771326.4A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Ludovic Darras
Geoffrey WILQUIN
Olivier Luittre
Severine CREPIN
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.)
Valeo Electrification
Original Assignee
Valeo Equipements Electriques Moteur 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 Valeo Equipements Electriques Moteur SAS filed Critical Valeo Equipements Electriques Moteur SAS
Publication of EP4032171A1 publication Critical patent/EP4032171A1/fr
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00—Details of windings
    • H02K3/32—Windings characterised by the shape, form or construction of the insulation
    • H02K3/34—Windings characterised by the shape, form or construction of the insulation between conductors or between conductor and core, e.g. slot insulation
    • H02K3/345—Windings characterised by the shape, form or construction of the insulation between conductors or between conductor and core, e.g. slot insulation between conductor and core, e.g. slot insulation
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/10—Applying solid insulation to windings, stators or rotors
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00—Details of windings
    • H02K3/46—Fastening of windings on the stator or rotor structure
    • H02K3/48—Fastening of windings on the stator or rotor structure in slots
    • H02K3/487—Slot-closing devices

Definitions

  • Stator for rotating electrical machine comprising at least one notch insulator
  • the present invention relates to a stator for a rotating electrical machine and more particularly a wound stator with notches in which are arranged conductive elements of the winding as well as a notch insulator.
  • rotating electrical machines consist of a stator and a rotor, at least one of which is equipped with a winding, in the form of a winding of wire or of a plurality of pins forming conductive elements of this winding and the current supply of which makes it possible to generate an electromagnetic field capable of allowing movement of the rotor relative to the stator. More particularly, it is known to wind the stator and to provide the rotor with permanent magnets and / or a rotor coil.
  • the phases of the winding are usually three or six in number, to allow the generation of a rotating magnetic field at the ends of the stator teeth when the winding is traversed by a polyphase electric current.
  • the stator is formed from a block of cylindrical shape, having teeth extending radially with respect to the axis of revolution of the block.
  • the teeth are arranged to form notches extending along the axis of revolution of the block. Each notch is thus delimited by an orthoradial bottom to the axis of revolution of the block, and two side walls of two adjacent teeth.
  • the notches are intended to accommodate a plurality of conductive elements extending axially, that is to say parallel to the bottom of each notch, so as to form the coil.
  • the conductive elements supplied with an electric current in the same phase are positioned on the stator so as to promote the establishment of radial or substantially radial field lines to the axis of revolution of the stator block, between the free ends of the teeth around which are wound the conductive elements.
  • the electrical conductors are covered with a protective sheath and each notch comprises a notch insulator covering both the bottom and the side walls of the notch.
  • the protective sheaths as well as the notch insulators are usually made from dielectric materials, for example based on plastic. In order to allow magnetic coupling between the rotor and the stator, the strength of the field lines flowing from one tooth to the other should be preserved, so that the notch insulators do not cover the free ends of the teeth. stator.
  • the free ends of the teeth of the stator generally comprise tooth roots, extending to the free end of the tooth and which consist of an enlargement of the width of the tooth, that is to say of the orthoradial dimension, in particular, to form an abutment to the release of the conductive elements present in the notches, in order to prevent unwanted movement of the winding.
  • the tooth roots thus make it possible to widen the magnetic field exchange surface between the rotor and the stator and to maximize the filling rate of each notch in order to increase the magnetic fields generated by the stator winding.
  • Each tooth root can in particular extend as an orthoradial projection on either side of the part of the tooth around which a coil is wound.
  • Each tooth root thus comprises an internal face facing the bottom of two adjacent notches, an external face opposite the internal face and turned towards the axis of revolution of the stator, and two lateral faces connecting the internal face to the outer face.
  • the winding operation carried out by filling each notch with electrical conductors, that is to say by sliding the electrical conductors one after the other between the side faces of the feet tooth, presents a risk to the integrity of conductors.
  • the electrical conductors can slide along the ridges delimiting the lateral faces of the tooth roots.
  • these edges can be sharp and cut a part of the protective sheath of the electrical conductors during their passage.
  • the invention aims to prevent this phenomenon, by proposing a stator for a rotating electrical machine comprising protection means making it possible to preserve the integrity of the electrical conductors, in particular of their protective sheath, during their insertion into the notches stator.
  • the invention provides a coiled part for a rotary electrical machine comprising a block of cylindrical shape comprising a plurality of teeth extending radially relative to the axis of revolution of the block, each tooth comprising two opposite side walls extending along the axis of revolution, two adjacent teeth defining a notch in which are present electrical conductors of a coil, each notch being delimited by a bottom wall orthoradial or substantially orthoradial to the axis of revolution of the block and by the side walls of two adjacent teeth, each tooth comprising at its free end a tooth root forming an orthoradial or substantially orthoradial projection, each tooth root being delimited by an internal face facing the bottom wall of two notches, an external face opposite the internal face and turned towards the axis of revolution and two lateral faces connecting the internal face to the external face, each notch comprising a notch insulator covering the bottom wall and the side walls of said notch.
  • each notch insulator at least partially covers the side faces of the tooth roots delimiting the notch in which the notch insulation is located.
  • the notch insulator protects at least one edge at the junction of a lateral face and the internal face of the corresponding tooth root, so as at least to limit the risk of damage of the surface of the electrical conductors when they are inserted into the notch delimited by the tooth roots.
  • the notch insulator comprises at least one end edge which extends along a lateral face of the corresponding tooth root.
  • the notch insulation is recessed from the outer faces tooth roots delimiting the notch in which the notch insulator is located, so as not to limit the magnetic field generated by the winding.
  • the notch insulator covers a single edge of the tooth roots, namely the internal edge arranged at the junction of the lateral face and the internal face of the corresponding tooth root.
  • the notch insulator has at least one end edge which extends along at least a portion of the outer face of the corresponding tooth root.
  • the tooth root comprises a base which extends in the radial extension of a tooth body and fins which orthoradially extend the base of the tooth root across the radial opening of the notch.
  • the notch insulation completely covers the fin of the tooth root arranged across the opening of the notch.
  • the notch insulator covers each of the ridges of the tooth roots, namely the internal edge arranged at the junction of the lateral face and the internal face of the corresponding tooth root and the external edge arranged at the junction of said lateral face and the external face of the corresponding tooth root.
  • the tooth root comprises a base which extends in the radial extension of the tooth body and fins which orthoradially extend the base of the tooth root across a radial opening of the notch, and the end edge extends along the junction of a fin and the base of the tooth root.
  • At least one notch is closed off by a wedge so as to hold the electrical conductors in position in the notch, the wedge extending along the axis of revolution of the block and bearing against the internal faces of the tooth roots delimiting the notch, the notch insulator disposed in the corresponding notch being present between the wedge and the tooth roots.
  • the wedge has a central portion of constant width and a first end of width less than that of the central portion.
  • the width of the first end of the wedge is equal to or less than the difference between the width of the notch and twice the thickness of the notch insulation present between the wedge and notch.
  • the width of the notch is in particular taken between two side walls of the notch and in particular taken at the junction between the side walls and the associated tooth roots delimiting the opening of said notch.
  • the first end of the wedge has two planes inclined towards each other so that the width of the wedge decreases.
  • the width of the wedge is defined in a substantially circumferential direction.
  • the inclined planes extend from the central portion of the wedge to an end edge of said wedge. In particular here, the two inclined planes meet to form said end edge of the wedge.
  • the notch insulation is made from a flexible polyester film, composed of polyethylene terephthalate (PET).
  • PET polyethylene terephthalate
  • the thickness of the notch insulation is between 0.1 mm and 0.3 mm.
  • the coiled part is a stator of a rotating electrical machine.
  • the invention also relates to a rotating electrical machine comprising a coiled part as described above.
  • the rotating electric machine can for example be an alternator, an alternator-starter or a reversible machine or else an electric motor.
  • the invention also relates to a vehicle comprising an electric machine according to the invention.
  • the invention relates in particular to a method for producing a coiled part as described above, during which:
  • This embodiment advantageously allows on the one hand to have during the insertion of the ridges, formed at the junction of the side faces and the internal and external faces of the tooth roots, covered with insulation so as to prevent damage to the surface of the electrical conductors caused to come into contact with these edges before entering the notch, and on the other hand to have the external faces of the tooth roots sufficiently clear to allow the passage of the field lines of the rotor to stator and vice versa.
  • a step of inserting a wedge in each notch is implemented between the step of inserting the electrical conductors and the step of removing the parts of the notch insulation.
  • FIG 1 is a front representation of a rotating electrical machine with a wound stator and a rotor internal to the stator;
  • FIG 2 is a schematic and partial representation of a wound stator according to a first embodiment of the invention
  • FIG 3 is a schematic and partial representation of a wound stator according to a second embodiment of the invention
  • FIG 4 is a schematic representation of a shim fitted to the stator
  • FIG 5 is a schematic and partial representation of a stator block, capable of being wound during an assembly method according to one aspect of the invention, and of a sheet of insulating material allowing the realization notch insulators in the stator;
  • FIG. 6 is a schematic and partial representation of a wound stator during a first step of an assembly process according to one aspect of the invention
  • FIG 7 is a schematic and partial representation of a wound stator during a second step of an assembly process according to one aspect of the invention.
  • FIG 8 is a schematic and partial representation of a wound stator in a third step of an assembly process according to one aspect of the invention.
  • the invention provides a coiled part such as a stator for a rotating electrical machine, comprising protection means making it possible to preserve the integrity of the electrical conductors during their insertion into the notches of the stator.
  • a rotating electrical machine 100 comprising such a stator is illustrated by way of example in FIG. 1.
  • the rotating electrical machine comprises a stator 2 and a rotor 3 mounted on a shaft 121.
  • the stator and the rotor are arranged in flanges forming a housing 120 of the machine.
  • the stator is a wound part, here by means of an electric wire wound around teeth formed in the stator.
  • the wound stator 2 consists of a block 4 of cylindrical shape forming a part of revolution about an axis of revolution X on which the rotor 3 is also centered.
  • Block 4 extends along the axis of revolution X between two opposite axial ends. Each axial end is delimited by a flank 9 extending perpendicularly to the axis of revolution X.
  • the block 4 is hollowed out at its center so as to allow the insertion of the rotor 3, which here forms an internal rotor capable of rotating at inside the stator.
  • the block 4 comprises a yoke 5 forming the annular periphery of the stator and a plurality of teeth, visible in the following figures, said teeth respectively extending radially projecting from the cylinder head, in the direction of the axis of revolution X
  • the teeth are spaced from one another by being separated by a notch 12, visible in the following figures, so as to allow the winding around each tooth of the electrical conductors 26 forming the winding.
  • a notch insulator is disposed along the walls delimiting a notch by being specifically disposed on a free end of a neighboring tooth of this notch.
  • Figure 2 illustrates more particularly a first embodiment of the invention.
  • Each tooth 6 forms a material continuity with the yoke and more particularly comprises a body 7 which extends from the yoke 5 and a tooth root 16 disposed at a free end of the body.
  • the body 7 of each tooth 6 is delimited by two opposite side walls 10 which extend radially or substantially radially with respect to the axis of revolution X. Alternatively, the side walls can extend in a direction which is substantially inclined so that that the tooth has a trapezoidal shape.
  • Two facing side walls 10 thus define a notch 12 extending along the axis of revolution X and opening onto the flanks 9 of the block 4 of the stator.
  • Each notch 12 is thus delimited by two side walls 10 and a bottom wall 14 orthoradial, or substantially orthoradial, to the axis of revolution X and formed by the yoke.
  • Each notch is configured so as to have an opening opposite the bottom wall 14.
  • Each tooth root 16 forms a protuberance extending perpendicularly or substantially perpendicularly to the body 7 of the tooth by extending orthoradially on either side of the side walls 10 delimiting said tooth.
  • the tooth roots 16 thus make it possible to locally reduce the section of a notch 12, at its opening, in an orthoradial or substantially orthoradial plane to the axis of revolution X of the block 4 of the stator.
  • Each tooth root 16 thus comprises a base 17 which extends in the radial extension of the tooth body and the fins 19.
  • an internal face 18 is defined facing the bottom wall 14 of each of the adjacent notches 12 and an external face 20 opposite the internal face 18 and turned towards the axis of revolution X , as well as two lateral faces 22 connecting the internal 18 and external 20 faces.
  • the internal faces 18 of the tooth roots thus form stops in order to prevent an unwanted withdrawal of electrical conductors 26 present in the notches 12.
  • Each notch 12 comprises a notch insulator 24 disposed against the walls delimiting the notch in order to prevent the establishment of a short circuit between the electrical conductors 26 and the block 4 of the stator 2. More particularly, each notch insulator 24 is interposed between the electrical conductors 26 present in the notch and each of the walls delimiting the notch, that is to say the bottom wall 14 as well as the side walls 10 of the teeth surrounding said notch.
  • the notch insulator 24 extends at least partially against the internal faces 18 and the lateral faces 22 of the tooth roots delimiting the opening of the notch.
  • the notch insulator 24 covers at least the inner ridge 23 of each side face, that is to say the ridge arranged at the junction of said side face 22 and the inner face. 18 of the corresponding tooth root.
  • the notch insulation extends over each of the fins arranged across the opening of the corresponding notch, so as to fully cover the side faces 22 tooth roots adjacent to this notch.
  • the notch insulator 24 has two end edges 25, which extend over the entire axial dimension of the notch, and which in the first embodiment are disposed at the junction between the fins 19 and the base 17 of the tooth root. This makes it possible to cover with the notch insulator each of the ridges of the tooth roots likely to be in contact with the electrical conductors 26 forming the coil during their insertion into the notch, namely the internal ridge 23 previously described and the outer edge 27 arranged at the junction of said lateral face 22 and of the outer face 20 of the corresponding tooth root. In this way, the integrity of these electrical conductors 26 and in particular of their protective sheath is best preserved during this insertion.
  • the cutting of the notch insulators 24 at their end edges 25 is such that these notch insulators do not extend over the outer faces 20 of the tooth roots at the level of the base 17 so as not to disturb the rotation of the rotor.
  • the notch insulation 24 is in particular in the form of a flexible polyester film, for example comprising polyethylene terephthalate (PET).
  • PET polyethylene terephthalate
  • the flexible nature of the notch insulator 24 makes it possible to provide, in this first embodiment, that the notch insulator 24 is pressed against each of the walls delimiting the notch after the insertion of the wedge. and cutting the insulation.
  • the thickness of the notch insulation 24 is between 0.1 mm and 0.3 mm, for example of the order of 0.13 mm.
  • a wedge 28 is disposed across the opening of each notch, being interposed between the electrical conductors 26 and the slot insulator arranged on the internal faces 18 of the tooth roots delimiting this notch.
  • the wedge 28 here bears against the internal faces 18 of the tooth roots to close the opening of the notch. In this way, the wedge 28 allows, in addition to maintaining the electrical conductors 26 in the notches, better plating of the notch insulator 24 against the internal faces 18 of the tooth roots.
  • Figure 3 illustrates a second embodiment of the invention, which differs from what has been described above in that the end edges 25 of each notch insulator are arranged this time at the level of the face lateral 22 of each tooth root and no longer at the level of the external face 20 of the corresponding tooth root. In this way, only the inner ridge 23 is covered by the notch insulation. This results, as illustrated, in a greater clearance of the outer face 20 of each tooth root than in the first embodiment. This makes it possible to guarantee a minimum clearance between the internal surface of the stator and the external surface of the rotor to make it possible to reduce as much as possible the air gap between said rotor and said stator without disturbing the rotation of the rotor and thus obtain a machine which has better efficiency .
  • the notch insulation at least partially covers the lateral face 22 of the tooth roots. And this notch insulation is pressed against each wall delimiting the corresponding notch.
  • Figure 5 shows a front view of such a wedge 28, which has in particular two longitudinal ends, one of which has a narrowing of its width, the width being measured in the following in a direction perpendicular to the direction main elongation 32.
  • the wedge 28 in order not to tear the notch insulation at the junction between the internal face 18 of the tooth root and the side wall 10 of the notch where the insulation is detached, the wedge 28 has a particular tapered shape.
  • the wedge 28 has a central portion 29 of constant width and a first end 30 of width less than that of the central portion.
  • the first end 30 of the wedge has two inclined planes 34 forming a ramp which extend from one edge of the wedge to the central portion 29.
  • These inclined planes 34 can in particular extend over a distance E between 1 and 5 times the thickness of the shim.
  • the distance E is taken in a direction of elongation of the wedge, that is to say between the two ends of the same inclined plane.
  • the distance E is between 0.4 mm and 2 mm.
  • These inclined planes 34 may be straight as illustrated in FIG. 5 or else concave and / or convex.
  • the end of the wedge opposite its first end 30 may be of identical or substantially identical shape.
  • the maximum width L2 of the wedge 28 defined in a direction normal to its main direction of elongation 32, is adapted to facilitate its insertion into a notch 12 as explained below.
  • the maximum width L2 of the wedge 28 is also sufficient to allow the wedge to bear against the insulator 24 arranged on the internal faces 18 of the tooth roots 16 as mentioned above.
  • the wedge here advantageously has a first end of reduced width, the wedge being inserted into the notch with the first end inserted first.
  • the first end 30 of the wedge 28 has a width L1 less than the difference between the width LO of the notch 12, visible in Figure 7, and twice the thickness of the notch insulation 24 present in the notch 12.
  • the width LO is equal to the width of the notch taken at the junction between the side walls 10 and the tooth root 16, that is to say between the side walls 10 at the level of the notch opening.
  • the sheet of insulating material 240 is inserted in one piece in each notch 12, by sliding this sheet of insulating material axially inside the stator.
  • the insulation sheet has the shape of a crenellated annular strip, around an axis of revolution specific to the insulation sheet.
  • This sheet of insulating material has first and second orthoradial portions 241, 242, parallel or substantially parallel to each other, and which are intended to be placed alternately facing the bottom walls 14 of the notches and the external faces 20 of the tooth roots.
  • the notch insulation 24 is preformed so as to facilitate its insertion and placement in the notches 12.
  • the notch insulation 24 is preferably inserted in the notches, at a sidewall 9. of block 4 of stator 2, then moved along the axis of revolution X so as to completely cover the notches as well as the tooth roots.
  • each notch is filled with electrical conductors 26 so as to achieve a phase winding surrounding each tooth 6 of the stator 2.
  • the electrical conductors 26 are slipped l 'one after the other between the lateral faces 22 of the tooth roots which delimit the openings of the notches 12.
  • the prior positioning of the notch insulator 24 advantageously makes it possible to cover the ridges defining the lateral faces 22 of the internal faces 18 and of the outer faces 20 of the tooth roots 16. Thus, these ridges are less protruding and the risk of damaging the electrical conductors during their insertion into the notches 12 is limited.
  • each notch insulator 24 is still integral with the neighboring notch insulation, via the realization of a sheet of insulating material 240 in one piece. Therefore, the passage of the electrical conductors 26 does not tend to drag the insulation from the notch to the bottom of each notch. In fact, the second portions of the notch insulator rest against the outer faces of the tooth roots in order to limit this phenomenon. The notch insulation is then held more precisely in the notches when performing the phase winding.
  • a wedge 28 as described above is inserted into each notch 12 at a side 9 of the stator 2, in a direction parallel or substantially parallel to the axis of revolution X of the block 4, until the wedge closes the notch 12 by resting against the internal faces 18 of the tooth roots 6 delimiting the notch, so as to maintain position the electrical conductors 26 in the notch.
  • the first end 30 of the wedge is first introduced into a notch, until the wedge 28 closes the opening of the notch.
  • the wedges 28 also make it possible to ensure better maintenance of the notch insulator 24 against the internal faces 18 of the tooth roots 16.
  • a step of cutting the sheet of insulating material still forming at this stage is implemented. one holding each notch insulator 24.
  • This cutting step consists in retracting second portions 242 of the sheet of insulating material covering the outer faces 20 of the tooth roots 16.
  • This step frees the outer faces 20 of the tooth roots. tooth so that the notch insulator does not disturb the rotation of the rotor.
  • the cutting step is carried out along cutting lines parallel or substantially parallel to the axis of revolution X of the block 4. The cutting lines are located at the level of the side faces 22 or of the external face 20 of the tooth roots 16.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (AREA)

Abstract

Pièce bobinée (2) pour machine électrique tournante (1) comportant une pluralité de dents (6) comportant deux parois latérales (10) opposées, deux dents (6) adjacentes délimitant une encoche (12) dans laquelle sont présents des conducteurs électriques (26), chaque encoche (12) étant délimitée par une paroi de fond (14) et par les parois latérales (10) de deux dents adjacentes, chaque dent (6) comportant à son extrémité libre un pied de dent (16) délimité par une face interne (18) faisant face à la paroi de fond (14) de deux encoches (12), une face externe (20) opposée à la face interne (18) et deux faces latérales (22), chaque encoche (12) comprenant un isolant d'encoche (24) recouvrant la paroi de fond (14) et les parois latérales (10) de ladite encoche (12), caractérisé en ce que chaque isolant d'encoche (24) recouvre au moins partiellement les faces latérales (22) des pieds de dent (16) délimitant l'encoche (12).

Description

DESCRIPTION
Stator pour machine électrique tournante comprenant au moins un isolant d’encoche
[0001] La présente invention concerne un stator pour machine électrique tournante et plus particulièrement un stator bobiné avec des encoches dans lesquelles sont disposés des éléments conducteurs du bobinage ainsi qu’un isolant d’encoche.
[0002] De façon connue, les machines électriques tournantes se composent d’un stator et d’un rotor dont au moins un est équipé d’un bobinage, sous forme d’un enroulement de fil ou d’une pluralité d’épingles formant des éléments conducteurs de ce bobinage et dont l’alimentation en courant permet de générer un champ électromagnétique apte à permettre le mouvement du rotor par rapport au stator. Plus particulièrement il est connu de bobiner le stator et de pourvoir le rotor d’aimants permanents et/ou d’une bobine rotorique. Les phases du bobinage sont habituellement au nombre de trois ou six, pour permettre la génération d’un champ magnétique tournant au niveau des extrémités des dents du stator lorsque le bobinage est parcouru par un courant électrique polyphasé.
[0003] Le stator est formé à partir d’un bloc de forme cylindrique, comportant des dents s’étendant radialement par rapport à l’axe de révolution du bloc. Les dents sont agencées de sorte à former des encoches s’étendant le long de l’axe de révolution du bloc. Chaque encoche est ainsi délimitée par un fond orthoradial à l’axe de révolution du bloc, et deux parois latérales de deux dents adjacentes.
[0004] Les encoches sont destinées à accueillir une pluralité d’éléments conducteurs s’étendant axialement, c’est-à-dire parallèlement au fond de chaque encoche, de manière à former le bobinage. Les éléments conducteurs alimentés par un courant électrique en une même phase sont positionnés sur le stator de manière à favoriser l’établissement de lignes de champs radiales ou sensiblement radiales à l’axe de révolution du bloc du stator, entre les extrémités libres de dents autour desquelles sont enroulés les éléments conducteurs. [0005] Pour prévenir l’établissement d’un court-circuit entre le bobinage et les dents du stator, les conducteurs électriques sont recouverts d’une gaine de protection et chaque encoche comprend un isolant d’encoche recouvrant à la fois le fond et les parois latérales de l’encoche. Les gaines de protection ainsi que les isolants d’encoche sont habituellement réalisées à partir de matériaux diélectriques, par exemple à base de matière plastique. Afin de permettre le couplage magnétique entre le rotor et le stator, il convient de préserver l’intensité des lignes de champs circulant d’une dent à l’autre, de sorte que les isolants d’encoche ne recouvrent pas les extrémités libres des dents du stator.
[0006] Les extrémités libres des dents du stator comprennent généralement des pieds de dent, s’étendant à l’extrémité libre de la dent et qui consistent en un élargissement de la largeur de la dent, c’est-à-dire de la dimension orthoradiale, notamment, pour former butée au dégagement des éléments conducteurs présents dans les encoches, afin d’empêcher un mouvement non souhaité du bobinage. Les pieds de dent permettent ainsi d’élargir la surface d’échange de champ magnétique entre le rotor et le stator et de maximiser le taux de remplissage de chaque encoche afin d’accroître les champs magnétiques générés par le bobinage du stator.
[0007] Chaque pied de dent peut notamment s’étendre en saillie orthoradiale de part et d’autre de la partie de la dent autour de laquelle est enroulée une bobine. Chaque pied de dent comporte ainsi une face interne en vis-à-vis du fond de deux encoches adjacentes, une face externe opposée à la face interne et tournée vers l’axe de révolution du stator, et deux faces latérales reliant la face interne à la face externe.
[0008] Il résulte de ce qui précède que l’opération de bobinage, réalisé en remplissant chaque encoche de conducteurs électriques, c’est-à-dire en glissant les conducteurs électriques l’un après l’autre entre les faces latérales des pieds de dent, présente un risque pour l’intégrité des conducteurs. Lors de leur insertion, les conducteurs électriques peuvent glisser le long des arêtes délimitant les faces latérales des pieds de dent. Or, ces arêtes peuvent être tranchantes et entailler une partie de la gaine de protection des conducteurs électriques lors de leur passage. [0009] L’invention vise à prévenir de ce phénomène, en proposant un stator pour machine électrique tournante comprenant des moyens de protection permettant de préserver l’intégrité des conducteurs électriques, notamment de leur gaine de protection, lors de leur insertion dans les encoches du stator.
[0010] Pour cela, l’invention propose une pièce bobinée pour machine électrique tournante comprenant un bloc de forme cylindrique comportant une pluralité de dents s’étendant radialement par rapport à l’axe de révolution du bloc, chaque dent comportant deux parois latérales opposées s’étendant le long de l’axe de révolution, deux dents adjacentes délimitant une encoche dans laquelle sont présents des conducteurs électriques d’un bobinage, chaque encoche étant délimitée par une paroi de fond orthoradiale ou sensiblement orthoradiale à l’axe de révolution du bloc et par les parois latérales de deux dents adjacentes, chaque dent comportant à son extrémité libre un pied de dent formant saillie orthoradiale ou sensiblement orthoradiale, chaque pied de dent étant délimité par une face interne faisant face à la paroi de fond de deux encoches, une face externe opposée à la face interne et tournée vers l’axe de révolution et deux faces latérales reliant la face interne à la face externe, chaque encoche comprenant un isolant d’encoche recouvrant la paroi de fond et les parois latérales de ladite encoche.
[0011] L’invention se caractérise en ce que chaque isolant d’encoche recouvre au moins partiellement les faces latérales des pieds de dent délimitant l’encoche dans laquelle se situe l’isolant d’encoche.
[0012] Ainsi, de façon avantageuse, l’isolant d’encoche protège au moins une arête à la jonction d’une face latérale et de la face interne du pied de dent correspondant, de manière à au moins limiter le risque d’endommagement de la surface des conducteurs électriques lors de leur insertion dans l’encoche délimitée par les pieds de dent. Cette solution technique offre l’avantage d’être peu coûteuse et simple à mettre en oeuvre.
[0013] Selon une caractéristique de l’invention, l’isolant d’encoche comporte au moins un bord d’extrémité qui s’étend le long d’une face latérale du pied de dent correspondant. Par exemple, l’isolant d’encoche est en retrait des faces externes des pieds de dent délimitant l’encoche dans laquelle se situe l’isolant d’encoche, afin de ne pas limiter le champ magnétique généré par le bobinage. Dans cette configuration, l’isolant d’encoche recouvre une unique arête des pieds de dent, à savoir l’arête interne agencée à la jonction de la face latérale et de la face interne du pied de dent correspondant.
[0014] Selon une caractéristique de l’invention, l’isolant d’encoche comporte au moins un bord d’extrémité qui s’étend le long d’au moins une partie de la face externe du pied de dent correspondant. En d’autres termes, le pied de dent comporte une base qui s’étend dans le prolongement radial d’un corps de dent et des ailettes qui prolongent orthoradialement la base du pied de dent en travers de l’ouverture radiale de l’encoche, et l’isolant d’encoche recouvre entièrement l’ailette du pied de dent agencée en travers de l’ouverture de l’encoche. Dans cette configuration, l’isolant d’encoche recouvre chacune des arêtes des pieds de dent, à savoir l’arête interne agencée à la jonction de la face latérale et de la face interne du pied de dent correspondant et l’arête externe agencée à la jonction de ladite face latérale et de la face externe du pied de dent correspondant.
[0015] Selon une caractéristique de l’invention, le pied de dent comporte une base qui s’étend dans le prolongement radial du corps de dent et des ailettes qui prolongent orthoradialement la base du pied de dent en travers d’une ouverture radiale de l’encoche, et le bord d’extrémité s’étend le long de la jonction d’une ailette et de la base du pied de dent.
[0016] Selon une caractéristique de l’invention, au moins une encoche est obturée par une cale de sorte à maintenir en position les conducteurs électriques dans l’encoche, la cale s’étendant le long de l’axe de révolution du bloc et prenant appui contre les faces internes des pieds de dent délimitant l’encoche, l’isolant d’encoche disposé dans l’encoche correspondante étant présent entre la cale et les pieds de dent.
[0017] Selon une caractéristique de l’invention, la cale présente une portion centrale de largeur constante et une première extrémité de largeur inférieure à celle de la portion centrale. [0018] Selon une caractéristique de l’invention, la largeur de la première extrémité de la cale est égale ou inférieure à la différence entre la largeur de l’encoche et deux fois l’épaisseur de l’isolant d’encoche présent entre la cale et l’encoche. La largeur de l’encoche est notamment prise entre deux parois latérales de l’encoche et notamment prise à la jonction entre les parois latérales et les pieds de dent associés délimitant l’ouverture de ladite encoche.
[0019] Selon une caractéristique de l’invention, la première extrémité de la cale présente deux plans inclinés l’un vers l’autre de manière à ce que la largeur de la cale diminue. La largeur de la cale est définie dans une direction sensiblement circonférentielle. Les plans inclinés s’étendent de la portion centrale de la cale jusqu’à un bord d’extrémité de ladite cale. En particulier ici, les deux plans inclinés se rejoignent pour former ledit bord d’extrémité de la cale.
[0020] Selon une caractéristique de l’invention, l’isolant d’encoche est réalisé à partir d’un film souple polyester, composé de polyéthylène téréphtalate (PET).
[0021 ] Selon une caractéristique de l’invention, l’épaisseur de l’isolant d’encoche est comprise entre 0,1 mm et 0,3 mm.
[0022] Selon une caractéristique de l’invention, la pièce bobinée est un stator de machine électrique tournante.
[0023] Bien entendu, les différentes caractéristiques, variantes et formes de réalisation mentionnées ci-dessus peuvent être associées les unes avec les autres selon diverses combinaisons, dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres.
[0024] L’invention concerne également une machine électrique tournante comprenant une pièce bobinée telle que décrite ci-dessus. La machine électrique tournante peut par exemple être un alternateur, un alterno-démarreur ou une machine réversible ou encore un moteur électrique.
[0025] L’invention concerne aussi un véhicule comprenant une machine électrique selon l’invention. [0026] L’invention concerne notamment un procédé de réalisation d'une pièce bobinée telle que précédemment décrite, au cours duquel :
[0027]- on insère une feuille de matériau isolant formant d’une seul tenant une pluralité d’isolants d’encoche dans au moins deux encoches consécutives, de sorte à recouvrir la paroi de fond et les parois latérales délimitant les encoches ainsi que la face externe du pied de dent disposé entre les deux encoches consécutives ;
[0028] - on insère des conducteurs électriques dans les encoches de sorte à former des bobines autour des dents ;
[0029] - on retire des parties de la feuille de matériau isolant formant l’isolant d’encoche en regard des faces externes de chaque pied de dent.
[0030] Ce mode de réalisation permet avantageusement d’une part d’avoir lors de l’insertion des arêtes, formées à la jonction des faces latérales et des faces internes et externes des pieds de dent, recouvertes d’isolant de manière à prévenir un endommagement de la surface des conducteurs électriques amenés à entrer en contact avec ces arêtes avant de pénétrer dans l’encoche, et d’autre part d’avoir des faces externes des pieds de dent suffisamment dégagées pour permettre le passage des lignes de champ du rotor vers le stator et inversement.
[0031] Selon une caractéristique du procédé, une étape d’insertion d’une cale dans chaque encoche est mise en oeuvre entre l’étape d’insertion des conducteurs électriques et l’étape de retrait des parties de l’isolant d’encoche.
[0032] L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l’examen des figures qui l’accompagnent. Ces figures ne sont données qu’à titre illustratif, en étant nullement limitatif de l’invention.
[0033] [Fig 1] est une représentation de face d’une machine électrique tournante avec un stator bobiné et un rotor interne au stator ;
[0034] [Fig 2] est une représentation schématique et partielle d’un stator bobiné selon un premier mode de réalisation de l’invention ; [0035] [Fig 3] est une représentation schématique et partielle d’un stator bobiné selon un deuxième mode de réalisation de l’invention ;
[0036] [Fig 4] est une représentation schématique d’une cale équipant le stator ;
[0037] [Fig 5] est une représentation schématique et partielle d’un bloc de stator, apte à être bobiné lors d’un procédé de montage selon un aspect de l’invention, et d’une feuille de matériau isolant permettant la réalisation des isolants d’encoche dans le stator ;
[0038] [Fig 6] est une représentation schématique et partielle d’un stator bobiné lors d’une première étape d’un procédé de montage selon un aspect de l’invention ;
[0039] [Fig 7] est une représentation schématique et partielle d’un stator bobiné lors d’une deuxième étape d’un procédé de montage selon un aspect de l’invention ;
[0040] [Fig 8] est une représentation schématique et partielle d’un stator bobiné lors d’une troisième étape d’un procédé de montage selon un aspect de l’invention.
[0041] Dans la description qui va suivre, les éléments identiques, similaires, ou analogues conservent la même référence d'une figure à l'autre.
[0042] Pour rappel, l’invention propose une pièce bobinée telle qu’un stator pour machine électrique tournante, comprenant des moyens de protection permettant de préserver l’intégrité des conducteurs électriques lors de leur insertion dans les encoches du stator.
[0043] Une machine électrique tournante 100 comportant un tel stator est illustrée à titre d’exemple sur la figure 1 . La machine électrique tournante comporte un stator 2 et un rotor 3 monté sur un arbre 121 . Le stator et le rotor sont agencé dans des flasques formant un boîtier 120 de la machine. Le stator est une pièce bobinée, ici par l’intermédiaire d’un fil électrique enroulé autour de dents formées dans le stator. [0044] Le stator bobiné 2 se compose d’un bloc 4 de forme cylindrique formant une pièce de révolution autour d’un axe de révolution X sur lequel est également centré le rotor 3.
[0045] Le bloc 4 s’étend le long de l’axe de révolution X entre deux extrémités axiales opposées. Chaque extrémité axiale est délimitée par un flanc 9 s’étendent perpendiculairement à l’axe de révolution X. Le bloc 4 est évidé en son centre de manière à permettre l’insertion du rotor 3, qui forme ici un rotor interne susceptible de tourner à l’intérieur du stator.
[0046] Le bloc 4 comporte une culasse 5 formant le pourtour annulaire du stator et une pluralité de dents, visibles sur les figues suivantes, lesdites dents s’étendant respectivement en saillie radiale de la culasse, en direction de l’axe de révolution X. Les dents sont espacées l’une de l’autre en étant séparées par une encoche 12, visibles sur les figues suivantes, de manière à permettre l’enroulement autour de chaque dent des conducteurs électriques 26 formant bobinage.
[0047] Selon l’invention, et tel que cela sera décrit plus en détails ci-après, un isolant d’encoche est disposé le long des parois délimitant une encoche en étant spécifiquement disposé sur une extrémité libre d’une dent voisine de cette encoche.
[0048] La figure 2 illustre plus particulièrement un premier mode de réalisation de l’invention.
[0049] Chaque dent 6 forme une continuité de matière avec la culasse et comporte plus particulièrement un corps 7 qui s’étend depuis la culasse 5 et un pied de dent 16 disposé à une extrémité libre du corps. Le corps 7 de chaque dent 6 est délimité par deux parois latérales 10 opposées qui s’étendent radialement ou sensiblement radialement par rapport à l’axe de révolution X. Alternativement les parois latérales peuvent s’étendre dans une direction sensiblement inclinée de manière à ce que la dent présente une forme de trapèze.
[0050] Deux parois latérales 10 en regard délimitent ainsi une encoche 12 s’étendant le long de l’axe de révolution X et débouchant sur les flancs 9 du bloc 4 du stator. Chaque encoche 12 est ainsi délimitée par deux parois latérales 10 et une paroi de fond 14 orthoradiale, ou sensiblement orthoradiale, à l’axe de révolution X et formée par la culasse. Chaque encoche est configurée de manière à présenter une ouverture opposée à la paroi de fond 14.
[0051] Chaque pied de dent 16 forme une excroissance prolongeant perpendiculairement ou sensiblement perpendiculairement le corps 7 de la dent en s’étendant orthoradialement de part et d’autre des parois latérales 10 délimitant ladite dent. Les pieds de dent 16 permettent ainsi de réduire localement la section d’une encoche 12, au niveau de son ouverture, dans un plan orthoradial ou sensiblement orthoradial à l’axe de révolution X du bloc 4 du stator.
[0052] Chaque pied de dent 16 comporte ainsi une base 17 qui s’étend dans le prolongement radial du corps de dent et des ailettes 19.
[0053] Pour chaque pied de dent 16, on définit une face interne 18 faisant face à la paroi de fond 14 de chacune des encoches 12 adjacentes et une face externe 20 opposée à la face interne 18 et tournée vers l’axe de révolution X, ainsi que deux faces latérales 22 reliant les faces interne 18 et externe 20. De façon avantageuse, les faces internes 18 des pieds de dent forment ainsi des butées afin d’empêcher un retrait non souhaité de conducteurs électriques 26 présents dans les encoches 12.
[0054] Chaque encoche 12 comprend un isolant d’encoche 24 disposé contre les parois délimitant l’encoche afin de prévenir l’établissement d’un court-circuit entre les conducteurs électriques 26 et le bloc 4 du stator 2. Plus particulièrement, chaque isolant d’encoche 24 est interposé entre les conducteurs électriques 26 présents dans l’encoche et chacune des parois délimitant l’encoche, c’est-à-dire la paroi de fond 14 ainsi que les parois latérales 10 des dents entourant ladite encoche.
[0055] Selon l’invention, et tel que cela a pu être précisé précédemment, l’isolant d’encoche 24 s’étend au moins partiellement contre les faces internes 18 et les faces latérales 22 des pieds de dent délimitant l’ouverture de l’encoche. En d’autres termes, l’isolant d’encoche 24 recouvre au moins l’arête interne 23 de chaque face latérale, c’est-à-dire l’arête agencée à la jonction de ladite face latérale 22 et de la face interne 18 du pied de dent correspondant. [0056] Dans le premier mode de réalisation illustré sur la figure 2, l’isolant d’encoche s’étend sur chacune des ailettes agencées en travers de l’ouverture de l’encoche correspondante, de manière à recouvrir intégralement les faces latérales 22 des pieds de dent adjacents à cette encoche. L’isolant d’encoche 24 présente deux bords d’extrémité 25, qui s’étendent sur toute la dimension axiale de l’encoche, et qui dans le premier mode de réalisation sont disposés au niveau de la jonction entre les ailettes 19 et la base 17 du pied de dent. Ceci permet de recouvrir avec l’isolant d’encoche chacune des arêtes des pieds de dent susceptibles d’être au contact des conducteurs électriques 26 formant le bobinage lors de leur insertion dans l’encoche, à savoir l’arête interne 23 précédemment décrite et l’arête externe 27 agencée à la jonction de ladite face latérale 22 et de la face externe 20 du pied de dent correspondant. De la sorte, on préserve au mieux l’intégrité de ces conducteurs électriques 26 et notamment de leur gaine de protection lors de cette insertion.
[0057] Il est à noter que le découpage des isolants d’encoche 24 au niveau de leurs bords d’extrémité 25 est tel que ces isolants d’encoche ne s’étendent pas sur les faces externes 20 des pieds de dent au niveau de la base 17 de manière à ne pas perturber la rotation du rotor.
[0058] L’isolant d’encoche 24 se présente notamment sous la forme d’un film souple polyester, par exemple comportant du polyéthylène téréphtalate (PET).
[0059] Le caractère souple de l’isolant d’encoche 24 permet de prévoir, dans ce premier mode de réalisation, que l’isolant d’encoche 24 soit plaqué contre chacune des parois délimitant l’encoche après l’insertion de la cale et découpe de l’isolant.
[0060] L’épaisseur de l’isolant d’encoche 24 est comprise entre 0,1 mm et 0,3 mm, et par exemple de l’ordre de 0,13 mm.
[0061] Afin de permettre un meilleur maintien des conducteurs électriques 26 dans les encoches 12, une cale 28 est disposée en travers de l’ouverture de chaque encoche, en étant interposée entre les conducteurs électriques 26 et l’isolant d’encoche agencé sur les faces internes 18 des pieds de dent délimitant cette encoche. La cale 28 prend, ici, appui contre les faces internes 18 des pieds de dent pour obturer l’ouverture de l’encoche. De la sorte, la cale 28 permet, outre le maintien des conducteurs électriques 26 dans les encoches, un meilleur plaquage de l’isolant d’encoche 24 contre les faces internes 18 des pieds de dent.
[0062] La figure 3 illustre un deuxième mode de réalisation de l’invention, qui diffère de ce qui a été précédemment décrit en ce que les bords d’extrémité 25 de chaque isolant d’encoche sont disposés cette fois au niveau de la face latérale 22 de chaque pied de dent et non plus au niveau de la face externe 20 du pied de dent correspondant. De la sorte, seule l’arête interne 23 est recouverte par l’isolant d’encoche. Il en résulte, tel qu’illustré, un dégagement de la face externe 20 de chaque pied de dent plus important que dans le premier mode de réalisation. Cela permet de garantir un jeu minimum entre la surface interne du stator et la surface externe du rotor pour permettre de diminuer au maximum l’entrefer entre ledit rotor et ledit stator sans perturber la rotation du rotor et ainsi obtenir une machine qui présente un meilleur rendement.
[0063] Dans ce deuxième mode de réalisation, conformément à ce qui précède, l’isolant d’encoche recouvre au moins partiellement la face latérale 22 des pieds de dent. Et cet isolant d’encoche est plaqué contre chaque paroi délimitant l’encoche correspondante.
[0064]
[0065] La figure 5 représente une vue de face d’une telle cale 28, qui présente notamment deux extrémités longitudinales dont l’une présente un rétrécissement de sa largeur, la largeur étant mesurée dans ce qui suit dans une direction perpendiculaire à la direction d’allongement principale 32. Autrement dit, afin de ne pas déchirer l’isolant d’encoche au niveau de la jonction entre face interne 18 du pied de dent et paroi latérale 10 de l’encoche où l’isolant est décollé, la cale 28 présente une forme effilée particulière.
[0066] Plus particulièrement, la cale 28 présente une portion centrale 29 de largeur constante et une première extrémité 30 de largeur inférieure à celle de la portion centrale. La première extrémité 30 de la cale présente deux plans inclinés 34 formant une rampe qui s’étendent d’un bord de la cale jusqu’à la portion centrale 29. Ces plans inclinés 34 peuvent notamment s’étendre sur une distance E comprise entre 1 fois et 5 fois l’épaisseur de la cale. La distance E est prise dans une direction d’allongement de la cale c’est-à-dire entre les deux extrémités d’un même plan incliné. Par exemple, la distance E est comprise entre 0,4 mm et 2 mm. Ces plans inclinés 34 peuvent être droits comme illustrés par la figure 5 ou bien concaves et/ou convexes. Selon une alternative non illustrée, l’extrémité de la cale opposée à sa première extrémité 30, peut être de forme identique ou sensiblement identique.
[0067] La largeur maximale L2 de la cale 28, définie selon une direction normale à sa direction d’allongement principale 32, est adaptée pour faciliter son insertion dans une encoche 12 comme expliqué ci-dessous. La largeur maximale L2 de la cale 28 est également suffisante pour permettre à la cale de prendre appui contre l’isolant 24 agencé sur les faces internes 18 des pieds de dent 16 tel que mentionné ci-dessus.
[0068] La cale présente ici avantageusement une première extrémité de largeur amoindrie, la cale étant insérée dans l’encoche avec la première extrémité insérée en premier. Afin de s’assurer de pouvoir s’insérer dans l’encoche sans déchirer l’isolant d’encoche, la première extrémité 30 de la cale 28 présente une largeur L1 inférieure à la différence entre la largeur LO de l’encoche 12, visible sur la figure 7, et deux fois l’épaisseur de l’isolant d’encoche 24 présent dans l’encoche 12. En particulier, la largeur LO est égale à la largeur de l’encoche prise à la jonction entre les parois latérales 10 et le pied de dent 16, c’est-à-dire entre les parois latérales 10 au niveau de l’ouverture d’encoche.
[0069] On va décrire à présent un procédé de réalisation d’un stator bobiné 2 selon l’invention, en faisant notamment référence aux figures 6 à 9, et au cours duquel un isolant d’encoche est disposé dans chaque encoche d’un bloc de stator nu, visible sur la figure 6, via une feuille de matériau isolant 24 également visible sur la figure 6.
[0070] Selon une première étape illustrée par la figure 7, on insère la feuille de matériau isolant 240 d’un seul tenant dans chaque encoche 12, en faisant coulisser axialement cette feuille de matériau isolant à l’intérieur du stator. La feuille d’isolant présente la forme d’un ruban annulaire crénelé, autour d’un axe de révolution propre à la feuille d’isolant. Cette feuille de matériau isolant présente des premières et deuxièmes portions 241 , 242 orthoradiales, parallèles ou sensiblement parallèles entre elles, et qui sont destinées à être placées alternativement en regard des parois de fond 14 des encoches et des faces externes 20 des pieds de dent. En d’autres termes, l’isolant d’encoche 24 est préformé de façon à faciliter son insertion et placement dans les encoches 12. L’isolant d’encoche 24 est de préférence inséré dans les encoches, au niveau d’un flanc 9 du bloc 4 du stator 2, puis déplacé le long de l’axe de révolution X de sorte à recouvrir intégralement les encoches ainsi que les pieds de dent.
[0071] Selon une deuxième étape illustrée par la figure 8, chaque encoche est remplie de conducteurs électriques 26 de sorte à réaliser un bobinage de phases entourant chaque dent 6 du stator 2. Lors de cette deuxième étape, les conducteurs électriques 26 sont glissés l’un après l’autre entre les faces latérales 22 des pieds de dent qui délimitent les ouvertures des encoches 12. Le positionnement préalable de l’isolant d’encoche 24 permet avantageusement de recouvrir les arêtes délimitant les faces latérales 22 des faces internes 18 et des faces externes 20 des pieds de dent 16. Ainsi, ces arêtes sont moins saillantes et le risque d’endommagement des conducteurs électriques lors de leur insertion dans les encoches 12 se trouve limité. Selon un autre avantage, chaque isolant d’encoche 24 est encore solidaire de l’isolant d’encoche voisin, via la réalisation par une feuille de matériau isolant 240 d’un seul tenant. De ce fait, le passage des conducteurs électriques 26 ne tend pas à entraîner l’isolant de l’encoche vers le fond de chaque encoche. En effet, les deuxièmes portions de l’isolant d’encoche prennent appui contre les faces externes des pieds de dent afin de limiter ce phénomène. L’isolant d’encoche est alors maintenu de façon plus précise dans les encoches lors de la réalisation du bobinage de phases.
[0072] Selon une troisième étape illustrée par la figure 9, une cale 28 telle que décrite ci-dessus est insérée dans chaque encoche 12 au niveau d’un flanc 9 du stator 2, selon une direction parallèle ou sensiblement parallèle à l’axe de révolution X du bloc 4, jusqu’à ce que la cale obture l’encoche 12 en prenant appui contre les faces internes 18 des pieds de dent 6 délimitant l’encoche, de sorte à maintenir en position les conducteurs électriques 26 dans l’encoche. Afin de faciliter l’insertion de la cale 28 dans une encoche 12, tout en prévenant un phénomène de déplacement de l’isolant d’encoche 24 présent dans l’encoche, on introduit d’abord la première extrémité 30 de la cale dans une encoche, jusqu’à ce que la cale 28 obture l’ouverture de l’encoche. Comme illustré par la figure 4, les cales 28 permettent également d’assurer un meilleur maintien de l’isolant d’encoche 24 contre les faces internes 18 des pieds de dent 16.
[0073] Selon une quatrième étape permettant d’obtenir un stator bobiné tel qu’illustré par l’une des figures 2 à 4, il est mis en oeuvre une étape de découpe de la feuille de matériau isolant formant encore à ce stade d’un seul tenant chaque isolant d’encoche 24. Cette étape de découpe consiste à retrirer des deuxièmes portions 242 de la feuille de matériau isolant recouvrant les faces externes 20 des pieds de dent 16. Cette étape permet de libérer les faces externes 20 des pieds de dent de sorte que l’isolant d’encoche ne perturbe pas la rotation du rotor. [0074] Selon le présent exemple, l’étape de découpe est réalisée le long de lignes de coupe parallèles ou sensiblement parallèle à l’axe de révolution X du bloc 4. Les lignes de coupe sont situées au niveau des faces latérales 22 ou de la face externe 20 des pieds de dent 16.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Pièce bobinée (2) pour machine électrique tournante (1 ) comprenant un bloc (4) de forme cylindrique comportant une pluralité de dents (6) s’étendant radialement par rapport à l’axe de révolution (X) du bloc (4), chaque dent (6) comportant deux parois latérales (10) opposées s’étendant le long de l’axe de révolution (X), deux dents (6) adjacentes délimitant une encoche (12) dans laquelle sont présents des conducteurs électriques (26) d’un bobinage, chaque encoche (12) étant délimitée par une paroi de fond (14) orthoradiale ou sensiblement orthoradiale à l’axe de révolution (X) du bloc (4) et par les parois latérales (10) de deux dents adjacentes, chaque dent (6) comportant à son extrémité libre un pied de dent (16) formant saillie orthoradiale ou sensiblement orthoradiale, chaque pied de dent (16) étant délimité par une face interne (18) faisant face à la paroi de fond (14) de deux encoches (12), une face externe (20) opposée à la face interne (18) et tournée vers l’axe de révolution (X) et deux faces latérales (22) reliant la face interne (18) à la face externe (20), chaque encoche (12) comprenant un isolant d’encoche (24) recouvrant la paroi de fond (14) et les parois latérales (10) de ladite encoche (12), caractérisée en ce que chaque isolant d’encoche (24) recouvre au moins partiellement les faces latérales (22) des pieds de dent (16) délimitant l’encoche (12) dans laquelle se situe l’isolant d’encoche (24).
2. Pièce bobinée (2) selon la revendication 1 , caractérisée en ce que l’isolant d’encoche (24) comporte au moins un bord d’extrémité (25) qui s’étend le long d’une face latérale (22) du pied de dent (16) correspondant.
3. Pièce bobinée (2) selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que l’isolant d’encoche (24) comporte au moins un bord d’extrémité (25) qui s’étend le long d’au moins une partie de la face externe (20) du pied de dent (16) correspondant.
4. Pièce bobinée (2) selon la revendication précédente, dans laquelle le pied de dent (16) comporte une base (17) qui s’étend dans le prolongement radial d’un corps (7) de dent et des ailettes (19) qui prolongent orthoradialement la base du pied de dent en travers d’une ouverture radiale de l’encoche (12), caractérisé en ce que le bord d’extrémité (25) s’étend le long de la jonction d’une ailette (19) et de la base (17) du pied de dent.
5. Pièce bobinée (2) selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce que qu’au moins une encoche (12) est obturée par une cale (28) de sorte à maintenir en position les conducteurs électriques (26) dans l’encoche (12), la cale (28) s’étendant le long de l’axe de révolution (X) du bloc (4) et prenant appui contre les faces internes (18) des pieds de dent (16) délimitant l’encoche, l’isolant d’encoche (24) disposé dans l’encoche correspondante étant présent entre la cale (28) et les pieds de dent (16).
6. Pièce bobinée (2) selon la revendication précédente, caractérisée en ce que la cale (28) présente une portion centrale (29) de largeur constante et une première extrémité (30) de largeur inférieure à celle de la portion centrale.
7. Pièce bobinée (2) selon la revendication précédente, caractérisée en ce que la première extrémité (30) de la cale (28) présente deux plans inclinés (34) l’un vers l’autre de manière à ce que la largeur de la cale diminue.
8. Pièce bobinée (2) selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l’isolant d’encoche (24) est réalisé à partir d’un film souple polyester, composé de polyéthylène téréphtalate.
9. Machine électrique tournante (1) comprenant une pièce bobinée (2) selon l’une des revendications 1 à 8.
10. Procédé de réalisation d'une pièce bobinée (2) conforme à l’une des revendications 1 à 8, au cours duquel : a. on insère une feuille de matériau isolant (240) formant d’un seul tenant une pluralité d’isolants d’encoche (24) dans au moins deux encoches (12) consécutives, de sorte à recouvrir la paroi de fond (14) et les parois latérales (10) délimitant les encoches ainsi que la face externe (20) du pied de dent disposé entre les deux encoches consécutives ; puis b. on insère des conducteurs électriques (26) dans les encoches (12) de sorte à former des bobines autour des dents (6) ; puis c. on retire des parties de la feuille de matériau isolant (240) formant l’isolant d’encoche (24) en regard des faces externes (20) de chaque pied de dent (16).
EP20771326.4A 2019-09-18 2020-09-17 Stator pour machine électrique tournante comprenant au moins un isolant d'encoche Pending EP4032171A1 (fr)

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