EP4666372A1 - Guide de têtes de bobines, rotor bobiné de machine électrique et machine électrique comprenant un tel rotor bobiné - Google Patents

Guide de têtes de bobines, rotor bobiné de machine électrique et machine électrique comprenant un tel rotor bobiné

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Publication number
EP4666372A1
EP4666372A1 EP24703954.8A EP24703954A EP4666372A1 EP 4666372 A1 EP4666372 A1 EP 4666372A1 EP 24703954 A EP24703954 A EP 24703954A EP 4666372 A1 EP4666372 A1 EP 4666372A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
rotor
guide
coil head
teeth
tooth
Prior art date
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Pending
Application number
EP24703954.8A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Xavier Dunesme
Samuel Gabillard
Benoit Henocq
Emmanuel MOTTE
Manon THIERRY
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.)
Ampere SAS
Original Assignee
Ampere SAS
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Filing date
Publication date
Application filed by Ampere SAS filed Critical Ampere SAS
Publication of EP4666372A1 publication Critical patent/EP4666372A1/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
    • H02K3/46—Fastening of windings on the stator or rotor structure
    • H02K3/52—Fastening salient pole windings or connections thereto
    • H02K3/527—Fastening salient pole windings or connections thereto applicable to rotors only
    • 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
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/26—Rotor cores with slots for windings
    • 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
    • H02K3/50—Fastening of winding heads, equalising connectors, or connections thereto
    • H02K3/51—Fastening of winding heads, equalising connectors, or connections thereto applicable to rotors only

Definitions

  • the present invention relates to the field of rotating electrical machines and in particular rotors for rotating electrical machines, for example used in electric or hybrid type motor vehicles.
  • the present invention relates to coil head guides for winding conductive electrical wires around poles of a wound rotor.
  • a wound rotor generally comprises a rotor shaft intended to be rotatably mounted around its axis, a metal core fixed on the rotor shaft and comprising a stack of thin sheets mounted coaxially on the rotor shaft.
  • the stack of sheets comprises a plurality of radially projecting rotor teeth and at least one axial opening, a winding of electrically conductive wires being intended to be wound around each rotor tooth.
  • the rotor comprises heads for guiding the electrically conductive wires around each rotor tooth arranged axially on either side of the stack of sheets.
  • Each guide head is provided with a central orifice for the passage of the rotor shaft.
  • each guide head is conventionally secured to a crown, independent of the rotor body, arranged at the outer periphery of a guide head, in order to form a means of radially holding the guide head.
  • the crown is annular in shape around the outer periphery of the guide head, with a profile comprising an L-shape comprising an axially oriented wing resting on the outer periphery of the guide head and a wing oriented radially towards the rotor shaft and resting on a radial end face of each pole of the guide head.
  • the crown has holes made in its radial wing to allow the passage of tie rods and to fix the crown to the guide head.
  • the radial end faces of the poles of the guide head and the stack of sheets have holes coaxial with the holes in the crown to allow the tie rods to pass axially from the crown, through the guide head and the stack of sheets to the opposite side of the rotor.
  • the wire of the coils when passing from one pole to another adjacent pole, is subjected to the centrifugal force due to the rotation of the rotor.
  • the wire elongates and works in fatigue, which can cause it to break.
  • the object of the present invention is to limit damage to the coil wire, in particular between two adjacent poles, without increasing the size and manufacturing cost.
  • the invention relates to a coil head guide for winding electrical coil conductor wires around a plurality of rotor teeth of a wound rotor comprising a cylindrical core provided with a central orifice intended to accommodate a rotor shaft, and radial branches or guide teeth extending from the cylindrical core and each intended to be positioned opposite a corresponding rotor tooth of the rotor.
  • the coil head guide comprises at least one radial rib for holding the coil wires extending radially towards the central orifice and each arranged circumferentially between two guide teeth, in a notch.
  • Each radial rib makes it possible to hold the wires radially between the poles on the coil head guide, particularly in the event of centrifugal force linked to the rotation of the rotor.
  • the radial ribs make it possible to limit the elongation of the wire during rotation of the rotor and thus reduce the risk of fatigue failure.
  • the coil head guide further comprises a plurality of guide pins or lugs each extending axially beyond the cylindrical core, a first guide pin of a guide tooth being connected to a second guide pin of an adjacent guide tooth by a connection portion extending circumferentially between two guide teeth, at least one radial rib for holding the coil wires extending radially from each connection portion, in particular from its lower surface.
  • each connection portion extends axially beyond the cylindrical core- linden.
  • each guide pin extends axially beyond each connection portion.
  • each radial rib has a parallelepiped shape whose contours allow easy demolding of the coil head guide.
  • connection portion any other shape projecting radially from the connection portion could be provided, the contours of which allow easy demolding of the coil head guide, such as, for example, a semi-circular shape.
  • connection portion Two radial ribs extending radially from a connection portion could also be provided.
  • the guide pins of one of the coil head guides make it possible to connect some of the coils together to form pairs of poles.
  • the guide teeth are regularly arranged on the periphery of the cylindrical core, the number of guide teeth being equal to the number of rotor teeth.
  • the invention relates to a wound rotor for a rotating electrical machine comprising a rotor shaft with an axis of rotation, two coil head guides as described above, each arranged at an opposite end of the rotor shaft and coils each wound around a rotor tooth and a guide tooth of the two coil head guides so as to form a rotor pole.
  • each coil head guide and the rotation shaft of the rotor are concentric with the axis of rotation and each guide tooth of each coil head guide is axially located opposite a rotor tooth.
  • the coil head guides allow wires to be correctly positioned in the notch during a winding step to make the coils.
  • the rotor further comprises a core comprising a pack of laminations and mounted coaxially on the rotor shaft, the pack of laminations of the core comprising an alternation of rotor teeth and notches regularly distributed in a circumferential direction over a diameter of the core, at least each radial rib of the coil head guides being arranged circumferentially in a corresponding notch.
  • the core comprises an axial stack of laminations which extend in a radial plane perpendicular to the axis of the rotor shaft.
  • the sheets of the core sheet pack all have a identical outline.
  • the rotor teeth extend radially outward from the rotation shaft toward the outer periphery of the rotor.
  • the core is advantageously fitted onto the cylindrical external surface of the rotation shaft, for example by shrink fitting.
  • Each rotor tooth may include an arm extending radially toward the outer periphery of the rotor.
  • each rotor tooth ends, for example, with a circumferentially projecting return on either side of the arm.
  • the function of the projecting return of each rotor tooth is to retain in the radial direction an electrically conductive excitation winding wound around the radial arm of each rotor tooth, against the centrifugal force experienced by said winding during rotation of the rotor.
  • each rotor tooth comprises such an excitation winding.
  • the wire of the coils connecting two adjacent rotor teeth is arranged radially between the corresponding radial rib and the central orifice of the cylindrical core of each coil head guide.
  • the invention relates to a rotating electrical machine comprising a wound rotor as described above.
  • FIG.l schematically illustrates an example of a wound rotor according to the invention
  • FIG.l A is a partial view of one end of the wound rotor of [Fig.l]; very schematically illustrates in section a wound rotor according to the invention, without the winding;
  • FIG.2 represents a front view of the wound rotor of [Fig.l]
  • FIG.3 is a detail view of [Fig.2],
  • a rotor 10 for a winding electric machine, of longitudinal axis X-X', comprises a rotation shaft 12 or rotor shaft extending axially through the body of the rotor.
  • the rotor 10 further comprises a core 14 comprising a pack of laminations.
  • the core 14 is fitted onto the cylindrical external surface of the rotation shaft 12, for example by shrink fitting.
  • Each rotor tooth 16 comprises an arm 21 extending radially towards the outer periphery of the rotor 10.
  • each rotor tooth 16 ends with a circumferentially projecting return on either side of the arm 21.
  • the function of the projecting return 22 of each rotor tooth 16 is to retain in the radial direction an electrically conductive excitation winding 30 wound around the radial arm 21 of each rotor tooth 16, against the centrifugal force experienced by said winding 30 during rotation of the rotor 10.
  • each rotor tooth 16 comprises such an excitation winding 30.
  • the rotor 10 further comprises guide heads 40 mounted coaxially to the rotation shaft 12 and axially on either side of the core 14.
  • the guide heads 40 make it possible to guide the conductive wires constituting the excitation winding 30 around a corresponding rotor tooth 16.
  • the rotor 10 here comprises two guide heads 40, only one of which is visible in the figures.
  • the second guide head 40 is mounted axially on the side opposite the first guide head 40 visible in the figures.
  • Each guide head 40 has the shape of a disc extending in a radial plane perpendicular to the axis X-X’ of the rotation shaft 12.
  • each guide head 40 comprises a cylindrical core 41 provided with a central orifice 42 coaxial with the rotation shaft 12 of the rotor 10.
  • Each guide head 40 comprises radial branches or guide teeth 43, here eight in number, extending from the cylindrical core 41 and each intended to be positioned opposite a corresponding rotor tooth 16 of the rotor 10, and including a radial arm 21.
  • the guide teeth 43 are regularly arranged on the periphery of the cylindrical core 41, the number of guide teeth 43 being equal to the number of rotor teeth 16.
  • Each coil 30 is wound around a rotor tooth 16 and a guide tooth 43 of the two coil head guides 40 so as to form, for example, a rotor pole.
  • the cylindrical core 41 and the rotation shaft 12 are concentric to the axis X-X’.
  • Each coil head guide 40 is immobilized on the rotation shaft 12 so that each guide tooth 43 is axially opposite a rotor tooth 16.
  • the coil head guides 40 make it possible to correctly position wires in the notch 18 during a winding step to produce the coils 30.
  • each coil head guide 40 comprises guide grooves 44 arranged on the lateral edges of each guide tooth 43 so as to hold the wires of the coils 30.
  • Each coil head guide 40 further comprises guide pins or lugs 45.
  • Each guide pin 45 here extends axially parallel to the axis X-X’ of rotation and axially beyond the cylindrical core 41 of the coil head guide 40.
  • the guide pins 45 of one of the coil head guides 40 make it possible to connect a portion of the coils 30 together to form pairs of poles.
  • each coil head guide 40 comprises two guide pins 45a, 45b associated with each guide tooth 43.
  • the first guide pin 45a of a guide tooth 43 is connected to the second guide pin 45b of an adjacent guide tooth 43 by a connection portion 46.
  • connection portion 46 extends circumferentially between two guide teeth 43.
  • connection portion 46 here extends axially beyond the cylindrical core 41 of the coil head guide 40.
  • Each guide pin 45 here extends axially beyond each connection portion 46 of the coil head guide 40.
  • each connecting portion 46 includes a radial rib 47 projecting radially from a lower surface of the connecting portion 46 toward the rotation shaft 12.
  • the wire of the coils 30 connecting two adjacent poles is arranged radially below the corresponding connection portion 46, and in particular the radial rib 47.
  • arranged radially below it is meant that the wire is arranged radially between the corresponding connection portion 46, and in particular the radial rib 47 and the central orifice 42 of the cylindrical core 41 of each coil head guide 40.
  • the radial rib 47 makes it possible to hold the wires radially between the poles on the coil head guide 40, in particular in the event of centrifugal force linked to the rotation of the rotor 10.
  • the coil head guide 40 comprises radial ribs 47 for holding the coil wires, each arranged circumferentially between two rotor teeth 16, in a notch 18.
  • the radial ribs 47 make it possible to limit the elongation of the wire during rotation of the rotor 10 and thus to reduce the risk of fatigue failure. As a result, such radial support by means of the radial ribs makes it possible to increase the rotation speed of the rotor 10.
  • Each guide head 40 is in one piece and made of a plastic material with high mechanical strength, and generally obtained by plastic injection processes or by molding from, for example, a thermosetting material.
  • Each radial rib 47 here has a parallelepiped shape whose contours allow easy demolding of the coil head guide 40.
  • connection portion 46 any other shape could be provided projecting radially from the connection portion 46, the contours of which allow easy demolding of the coil head guide 40, such as, for example, a semi-circular shape.
  • connection portion 46 It would also be possible to provide two radial ribs extending radially from a connection portion 46.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Windings For Motors And Generators (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
  • Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (AREA)

Abstract

Guide (40) de têtes de bobines pour le bobinage de fils électriques conducteurs de bobines (30) autour d'une pluralité de dents rotoriques (16) d'un rotor bobiné (10) comprenant une âme cylindrique (41) pourvue d'un orifice central (42) destiné à accueillir un arbre rotorique, et des branches radiales ou dents de guidage (43) s'étendant depuis l'âme cylindrique (41) et destinées chacune à être positionnées en regard d'une dent rotorique (16) correspondante du rotor (10). Le guide (40) comprend au moins une nervure radiale (47) de maintien des fils de bobines s'étendant radialement vers l'orifice central (42) et disposées chacune circonférentiellement entre deux dents de guidage (43).

Description

Description
Titre de l'invention : Guide de têtes de bobines, rotor bobiné de machine électrique et machine électrique comprenant un tel rotor bobiné
[0001] La présente invention concerne le domaine des machines électriques tournantes et notamment les rotors pour les machines électriques tournantes, par exemple utilisées dans les véhicules automobiles de type électrique ou hybride.
[0002] Plus particulièrement, la présente invention concerne les guides têtes de bobines pour le bobinage de fils électriques conducteurs autour de pôles d’un rotor bobiné.
[0003] Un rotor bobiné comprend généralement un arbre de rotor destiné à être monté rotatif autour de son axe, un noyau métallique fixé sur l’arbre de rotor et comprenant un empilement de tôles fines monté coaxialement sur l’arbre de rotor.
[0004] L’empilement de tôles comprend une pluralité de dents rotoriques en saillie radiale et au moins une ouverture axiale, un bobinage de fils électriquement conducteur étant destiné à être enroulé autour de chaque dent rotorique. Le rotor comprend à cet effet des têtes de guidage des fils électriquement conducteur autour de chaque dent rotorique agencées axialement de part et d’autre de l’empilement de tôles. Chaque tête de guidage est munie d’un orifice central pour le passage de l’arbre de rotor.
[0005] Les rotors à vitesses de rotation élevées sont soumis à des conditions de fonctionnement difficiles et notamment à de fortes sollicitations dans le sens radial. En particulier, les bobinages du rotor sont soumis à d’importantes forces centrifuges pendant la rotation du rotor.
[0006] Les têtes de guidage des fils du bobinage sont également très sollicitées lors de la rotation du rotor par la force centrifuge et doivent être adaptées pour fonctionner dans de telles conditions. A cet effet, chaque tête de guidage est classiquement solidaire d’une couronne, indépendantes du corps du rotor, disposée à la périphérie extérieure d’une tête de guidage, afin de former un moyen de maintien radial de la tête de guidage.
[0007] Généralement, la couronne est de forme annulaire autour de la périphérie extérieure de la tête de guidage, de profil comportant une forme en L comportant une aile orientée axialement et s’appuyant sur la périphérie extérieure de la tête de guidage et une aile orientée radialement vers l’arbre du rotor et s’appuyant sur une face radiale d’extrémité de chaque pôle de la tête de guidage.
[0008] Classiquement, la couronne comporte des orifices pratiqués dans son aile radiale pour permettre le passage de tirants et fixer la couronne à la tête de guidage. Les faces radiales d’extrémité des pôles de la tête de guidage et l’empilement de tôles comportent des orifices coaxiaux avec les orifices de la couronne afin de permettre le passage des tirants axialement de la couronne, à travers la tête de guidage et de l’empilement de tôles jusqu’au côté opposé du rotor.
[0009] D’autres solutions existent pour solidariser la couronne à la tête de guidage.
[0010] Dans les solutions existantes, le fils des bobines, au passage d’un pôle à un autre pôle adjacent, est soumis à la force centrifuge due à la rotation du rotor. Ainsi, au cours d’accélérations et de décélérations de la rotation du rotor, le fil s’allonge et travaille en fatigue, ce qui peut engendrer sa rupture.
[0011] Afin de limiter l’endommagement du fil de bobines, il est connu de réduire la vitesse de rotation du rotor. Toutefois, une telle solution n’est pas satisfaisante.
[0012] Il existe donc un besoin d’améliorer la durée de vie du fil de bobines.
[0013] La présente invention a pour objet de limiter l’endommagement du fil de bobines, notamment entre deux pôles adjacents, sans augmenter l’encombrement et le coût de fabrication.
[0014] L’invention a pour objet un guide de têtes de bobines pour le bobinage de fils électriques conducteurs de bobines autour d’une pluralité de dents rotoriques d’un rotor bobiné comprenant une âme cylindrique pourvue d’un orifice central destiné à accueillir un arbre rotorique, et des branches radiales ou dents de guidage s’étendant depuis l’âme cylindrique et destinées chacune à être positionnées en regard d’une dent rotorique correspondante du rotor.
[0015] Le guide de têtes de bobines comprend au moins une nervure radiale de maintien des fils de bobines s’étendant radialement vers l’orifice central et disposées chacune cir- conférentiellement entre deux dents de guidage, dans une encoche.
[0016] Chaque nervure radiale permet de maintenir radialement les fils entre les pôles sur le guide de têtes de bobines, notamment en cas de force centrifuge liée à la rotation du rotor.
[0017] Les nervures radiales permettent de limiter l’allongement du fil lors de la rotation du rotor et ainsi de réduire le risque de rupture à la fatigue.
[0018] De ce fait, un tel maintien radial grâce aux nervures radiales permet d’augmenter la vitesse de rotation du rotor.
[0019] Avantageusement, le guide de têtes de bobines comprend en outre une pluralité de pions ou ergots de guidage s’étendant chacun axialement au-delà de l’âme cylindrique, un premier pion de guidage d’une dent de guidage étant relié à un deuxième pion de guidage d’une dent de guidage adjacente par une portion de connexion s’entendant cir- conférentiellement entre deux dents de guidage, au moins une nervure radiale de maintien des fils de bobines s’étendant radialement depuis chaque portion de connexion, notamment depuis sa surface inférieure.
[0020] Par exemple, chaque portion de connexion s’étend axialement au-delà de l’âme cy- lindrique.
[0021] Par exemple, chaque pion de guidage s’étend axialement au-delà de chaque portion de connexion.
[0022] De préférence, chaque nervure radiale présente une forme parallélépipédique dont les contours permettent un démoulage facile du guide de tête de bobines.
[0023] En variante, on pourrait prévoir toute autre forme en saillie radiale depuis la portion de connexion dont les contours permettent un démoulage facile du guide de tête de bobines, tel que par exemple, une forme semi-circulaire.
[0024] On pourrait également prévoir deux nervures radiales s’étendant en saillie radiale depuis une portion de connexion.
[0025] Les pions de guidage de l’un des guides de têtes de bobines permettent de raccorder une partie des bobines entre elles pour former des paires de pôles.
[0026] Avantageusement, les dents de guidage sont régulièrement disposées sur la périphérie de l’âme cylindrique, le nombre de dents de guidage étant égal au nombre de dents ro- toriques.
[0027] Avantageusement, le guide de têtes de bobines comprend des rainures de guidage disposées sur les bords latéraux de chaque dent de guidage de manière à coopérer avec les fils des bobines.
[0028] Selon un second aspect, l’invention concerne un rotor bobiné pour machine électrique tournante comprenant un arbre ro torique d’axe de rotation, deux guides de tête de bobines tel que décrits précédemment disposés chacun à une extrémité opposée de l’arbre rotorique et des bobines enroulées chacune autour d’une dent rotorique et d’une dent de guidage des deux guides de têtes de bobines de manière à former un pôle rotorique.
[0029] Avantageusement, l’âme cylindrique de chaque guide de têtes de bobines et l’arbre de rotation du rotor sont concentriques à l’axe de rotation et chaque dent de guidage de chaque guide de têtes de bobines est axialement située en face d’une dent rotorique.
[0030] Les guides de têtes de bobines permettent de positionner correctement des fils dans l’encoche pendant une étape de bobinage pour réaliser les bobines.
[0031] Avantageusement, le rotor comprend en outre un noyau comportant un paquet de tôles et monté coaxialement sur l’arbre rotorique, le paquet de tôles du noyau comprenant une alternance des dents rotoriques et d’encoches régulièrement réparties selon une direction circonférentielle sur un diamètre du noyau, au moins chaque nervure radiale des guides de têtes de bobines étant disposée circonférentiellement dans une encoche correspondante.
[0032] Par exemple, le noyau comprend un empilement axial de tôles qui s’étendent dans un plan radial perpendiculaire à l’axe de l’arbre rotorique.
[0033] Dans ce plan radial, les tôles du paquet de tôles du noyau présentent toutes un contour identique.
[0034] Par exemple, les dents rotoriques s’étendent radialement en saillie de l’arbre de rotation vers la périphérie extérieure du rotor.
[0035] Le noyau est avantageusement emmanché sur la surface externe cylindrique de l’arbre de rotation, par exemple par frettage.
[0036] Chaque dent rotorique peut comprendre un bras s’étendant radialement vers la périphérie extérieure du rotor.
[0037] L’extrémité libre de chaque dent rotorique se termine, par exemple, par un retour saillant circonférentiellement de part et d’autre du bras. La fonction du retour saillant de chaque dent rotorique est de retenir dans la direction radiale un bobinage d’excitation électriquement conducteur enroulé autour du bras radial de chaque dent rotorique, à l’encontre de la force centrifuge subie par ledit bobinage lors de la rotation du rotor.
[0038] Ainsi, chaque dent rotorique comprend un tel bobinage d’excitation.
[0039] Avantageusement, le fil des bobines reliant deux dents rotoriques adjacentes est disposé radialement entre la nervure radiale correspondante et l’orifice central de l’âme cylindrique de chaque guide de têtes de bobines.
[0040] Selon un autre aspect, l’invention concerne une machine électrique tournante comprenant un rotor bobiné tel que décrit précédemment.
[0041] D’autres buts, caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels :
[0042] [Fig.l] illustre de manière schématique un exemple de rotor bobiné selon l’invention ;
[0043] [Fig.l A] est une vue partielle d’une extrémité du rotor bobiné de la [Fig.l] ; illustre de manière très schématique en coupe d’un rotor bobiné selon l’invention, sans le bobinage ;
[0044] [Fig.2] représente une vue de face du rotor bobiné de la [Fig.l] ; et
[0045] [Fig.3] est une vue détail de la [Fig.2],
[0046] Tel qu’illustré à la [Fig.l], un rotor 10, pour une machine électrique à bobinage, d’axe longitudinal X-X’, comprend un arbre de rotation 12 ou arbre rotor s’étendant axialement à travers corps du rotor. Le rotor 10 comprend en outre un noyau 14 comportant un paquet de tôles.
[0047] Ledit noyau 14 est monté coaxialement sur l’arbre rotorique 12 ou arbre de rotation et comprend un empilement axial de tôles qui s’étendent dans un plan radial perpen- diculaire à l’axe de rotation X-X’ de l’arbre de rotation 12.
[0048] Dans ce plan radial, les tôles du paquet de tôles du noyau 14 présentent toutes un contour identique.
[0049] Le paquet de tôles du noyau 14 comprend une alternance dents rotoriques 16 et d’encoches 18 régulièrement réparties selon une direction circonférentielle sur un diamètre du noyau 14.
[0050] Les dents rotoriques 16 s’étendent radialement en saillie de l’arbre de rotation 12 vers la périphérie extérieure du rotor 10.
[0051] Tel qu’illustré et de manière nullement limitative, noyau 14 comprend huit dents rotoriques 16.
[0052] Toutefois, l’invention n’est pas limitée à ce type de configuration et s’applique pour un paquet de tôles comportant une pluralité de dents rotoriques, et de préférence, au moins trois dents rotoriques.
[0053] Le noyau 14 est emmanché sur la surface externe cylindrique de l’arbre de rotation 12, par exemple par frettage.
[0054] Chaque dent rotorique 16 comprend un bras 21 s’étendant radialement vers la périphérie extérieure du rotor 10.
[0055] L’extrémité libre 22 de chaque dent rotorique 16 se termine par un retour saillant cir- conférentiellement de part et d’autre du bras 21. La fonction du retour saillant 22 de chaque dent rotorique 16 est de retenir dans la direction radiale un bobinage 30 d’excitation électriquement conducteur enroulé autour du bras radial 21 de chaque dent rotorique 16, à l’encontre de la force centrifuge subie par ledit bobinage 30 lors de la rotation du rotor 10.
[0056] Ainsi, chaque dent rotorique 16 comprend un tel bobinage 30 d’excitation.
[0057] Le rotor 10 comprend en outre des têtes de guidage 40 montées coaxialement à l’arbre de rotation 12 et axialement de part et d’autre du noyau 14. Les têtes de guidage 40 permettent de guider les fils conducteurs constituant le bobinage d’excitation 30 autour d’une dent rotorique 16 correspondant.
[0058] Le rotor 10 comprend ici deux têtes de guidage 40 dont une seule est visible sur les figures. La seconde tête de guidage 40 est montée axialement du côté opposé à la première tête de guidage 40 visible sur les figures.
[0059] Chaque tête de guidage 40 présente une forme d’un disque s’étendant dans un plan radial perpendiculaire à l’axe X-X’ de l’arbre de rotation 12.
[0060] Tel qu’illustré, chaque tête de guidage 40 comprend une âme cylindrique 41 pourvue d’un orifice central 42 coaxial à l’arbre de rotation 12 du rotor 10.
[0061] Chaque tête de guidage 40 comprend des branches radiales ou dents de guidage 43, ici au nombre de huit, s’étendant depuis l’âme cylindrique 41 et destinées chacune à être positionnées en regard d’une dent rotorique 16 correspondante du rotor 10, et notamment d’un bras radial 21.
[0062] Les dents de guidage 43 sont régulièrement disposées sur la périphérie de l’âme cylindrique 41, le nombre de dents de guidage 43 étant égal au nombre de dents ro- toriques 16.
[0063] Chaque bobine 30 est enroulée autour d’une dent rotorique 16 et d’une dent de guidage 43 des deux guides de têtes de bobines 40 de manière à former, par exemple, un pôle rotorique.
[0064] L’âme cylindrique 41 et l’arbre de rotation 12 sont concentriques à l’axe X-X’.
[0065] Chaque guide de têtes de bobines 40 est immobilisé sur l’arbre de rotation 12 de sorte que chaque dent de guidage 43 sont axialement en face d’une dent rotorique 16.
[0066] Les guides de têtes de bobines 40 permettent de positionner correctement des fils dans l’encoche 18 pendant une étape de bobinage pour réaliser les bobines 30.
[0067] Tel que visible sur la [Fig.lA], sur laquelle, les bobines 30 n’ont pas été reproduites, chaque guide de têtes de bobines 40 comprend des rainures de guidage 44 disposées sur les bords latéraux de chaque dent de guidage 43 de manière à maintenir les fils des bobines 30.
[0068] Le positionnement des guides de têtes de bobines 40 sur l’arbre de rotation 12 permet de fixer de manière répétable le début de chaque bobine 30 dans les rainures de guidage 44 de chaque dent de guidage 43.
[0069] Chaque guide de têtes de bobines 40 comprend en outre des pions ou ergots de guidage 45.
[0070] Chaque pion de guidage 45 s’étend ici axialement parallèlement à l’axe X-X’ de rotation et axialement au-delà de l’âme cylindrique 41 du guide de tête de bobines 40.
[0071] Les pions de guidage 45 de l’un des guides de têtes de bobines 40 permettent de raccorder une partie des bobines 30 entre elles pour former des paires de pôles.
[0072] Tel qu’illustré, chaque guide de têtes de bobines 40 comprend deux pions de guidage 45a, 45b associés à chaque dent de guidage 43.
[0073] Le premier pion de guidage 45a d’une dent de guidage 43 est relié au deuxième pion de guidage 45b d’une dent de guidage 43 adjacente par une portion de connexion 46.
[0074] La portion de connexion 46 s’entend circonférentiellement entre deux dents de guidage 43.
[0075] Chaque portion de connexion 46 s’étend ici axialement au-delà de l’âme cylindrique 41 du guide de tête de bobines 40.
[0076] Chaque pion de guidage 45 s’étend ici axialement au-delà de chaque portion de connexion 46 du guide de tête de bobines 40.
[0077] Tel qu’illustré, chaque portion de connexion 46 comprend une nervure radiale 47 en saillie radiale depuis une surface inférieure de la portion de connexion 46 vers l’arbre de rotation 12. [0078] Tel qu’illustré sur la [Fig.2], le fil des bobines 30 reliant deux pôles adjacents est disposé radialement en-dessous de la portion de connexion 46 correspondante, et notamment de la nervure radiale 47. Par « disposé radialement en-dessous », on entend que le fil est disposé radialement entre la portion de connexion 46 correspondante, et notamment de la nervure radiale 47 et l’orifice central 42 de l’âme cylindrique 41 de chaque guide de têtes de bobines 40.
[0079] La nervure radiale 47 permet de maintenir radialement les fils entre les pôles sur le guide de têtes de bobines 40, notamment en cas de force centrifuge liée à la rotation du rotor 10.
[0080] De manière générale, le guide de têtes de bobines 40 comprend des nervures radiales 47 de maintien des fils de bobines disposées chacune circonférentiellement entre deux dents rotoriques 16, dans une encoche 18.
[0081] Les nervures radiales 47 permettent de limiter l’allongement du fil lors de la rotation du rotor 10 et ainsi de réduire le risque de rupture à la fatigue. De ce fait, un tel maintien radial grâce aux nervures radiales permet d’augmenter la vitesse de rotation du rotor 10.
[0082] Chaque tête de guidage 40 est monobloc et réalisée dans un matériau plastique à haute tenue mécanique, et obtenue généralement par des procédés d’injection plastique ou par moulage à partir par exemple d’un matériau thermodurcissable.
[0083] Chaque nervure radiale 47 présente ici une forme parallélépipédique dont les contours permettent un démoulage facile du guide de tête de bobines 40.
[0084] En variante, on pourrait prévoir toute autre forme en saillie radiale depuis la portion de connexion 46 dont les contours permettent un démoulage facile du guide de tête de bobines 40, tel que par exemple, une forme semi-circulaire.
[0085] On pourrait également prévoir deux nervures radiales s’étendant en saillie radiale depuis une portion de connexion 46.

Claims

Revendications
[Revendication 1] Guide (40) de têtes de bobines pour le bobinage de fils électriques conducteurs de bobines (30) autour d’une pluralité de dents rotoriques (16) d’un rotor bobiné (10) comprenant une âme cylindrique (41) pourvue d’un orifice central (42) destiné à accueillir un arbre rotorique (12), et des branches radiales ou dents de guidage (43) s’étendant depuis l’âme cylindrique (41) et destinées chacune à être positionnées en regard d’une dent rotorique (16) correspondante du rotor (10), caractérisé en ce qu’il comprend au moins une nervure radiale (47) de maintien des fils de bobines s’étendant radialement vers l’orifice central (42) et disposées chacune circonférentiellement entre deux dents de guidage (43).
[Revendication 2] Guide (40) de têtes de bobines selon la revendication 1, comprenant en outre une pluralité de pions de guidage (45) s’étendant chacun axialement au-delà de l’âme cylindrique (41), un premier pion de guidage (45a) d’une dent de guidage (43) étant relié à un deuxième pion de guidage (45b) d’une dent de guidage adjacente (43) par une portion de connexion (46) s’entendant circonférentiellement entre deux dents de guidage (43), au moins une nervure radiale (47) de maintien des fils de bobines s’étendant radialement depuis chaque portion de connexion (46).
[Revendication 3] Guide (40) de têtes de bobines selon la revendication 2, dans lequel chaque portion de connexion (46) s’étend axialement au-delà de l’âme cylindrique (41).
[Revendication 4] Guide (40) de têtes de bobines selon la revendication 2 ou 3, dans lequel chaque pion de guidage (45) s’étend axialement au-delà de chaque portion de connexion (46).
[Revendication 5] Guide (40) de têtes de bobines selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel chaque nervure radiale (47) présente une forme parallélépipédique.
[Revendication 6] Guide (40) de têtes de bobines selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les dents de guidage (43) sont régulièrement disposées sur la périphérie de l’âme cylindrique (41), le nombre de dents de guidage (43) étant égal au nombre de dents rotoriques (16).
[Revendication 7] Guide (40) de têtes de bobines selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant des rainures de guidage (44) disposées sur les bords latéraux de chaque dent de guidage (43) de manière à coopérer avec les fils des bobines (30).
[Revendication 8] Rotor (10) bobiné pour machine électrique tournante comprenant un arbre rotorique (12) d’axe de rotation (X-X’), deux guides (40) de tête de bobines selon l’une quelconques des revendications précédentes disposés chacun à une extrémité opposée de l’arbre rotorique (12) et des bobines (30) enroulées chacune autour d’une dent rotorique (16) et d’une dent de guidage (43) des deux guides de têtes de bobines (40) de manière à former un pôle rotorique.
[Revendication 9] Rotor (10) selon la revendication 8, dans lequel l’âme cylindrique (41) de chaque guide de têtes de bobines (40) et l’arbre de rotation (12) du rotor (10) sont concentriques à l’axe de rotation (X-X’) et dans lequel chaque dent de guidage (43) de chaque guide de têtes de bobines (40) est axialement située en face d’une dent rotorique (16).
[Revendication 10] Rotor (10) selon la revendication 8 ou 9, comprenant en outre un noyau (14) comportant un paquet de tôles et monté coaxialement sur l’arbre rotorique (12), le paquet de tôles du noyau (14) comprenant une alternance dents rotoriques (16) et d’encoches (18) régulièrement réparties selon une direction circonférentielle sur un diamètre du noyau (14), au moins chaque nervures radiales (47) des guides de têtes de bobines (40) étant disposée circonférentiellement dans une encoche correspondante (18).
[Revendication 11] Rotor (10) selon l’une quelconques des revendications 8 à 10, dans lequel le fil des bobines (30) reliant deux dents rotoriques (16) adjacentes est disposé radialement entre la nervure radiale (47) correspondante et l’orifice central (42) de l’âme cylindrique (41) de chaque guide de têtes de bobines (40).
[Revendication 12] Machine électrique tournante comprenant un rotor (10) bobiné selon l’une quelconques des revendications 8 à 11.
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