FR2842666A1 - Machine electrique tournante comportante un rotor ayant un circuit magnetique massif - Google Patents
Machine electrique tournante comportante un rotor ayant un circuit magnetique massif Download PDFInfo
- Publication number
- FR2842666A1 FR2842666A1 FR0209281A FR0209281A FR2842666A1 FR 2842666 A1 FR2842666 A1 FR 2842666A1 FR 0209281 A FR0209281 A FR 0209281A FR 0209281 A FR0209281 A FR 0209281A FR 2842666 A1 FR2842666 A1 FR 2842666A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- rotor
- magnetic circuit
- solid magnetic
- fingers
- rotor according
- 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.)
- Granted
Links
- 239000007787 solid Substances 0.000 title claims abstract description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract 4
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 18
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 3
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 2
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 claims description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 2
- 238000003754 machining Methods 0.000 abstract description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 2
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 2
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 244000045947 parasite Species 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
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
- H02K1/24—Rotor cores with salient poles ; Variable reluctance rotors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Synchronous Machinery (AREA)
- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
Abstract
La présente invention concerne un rotor (1) de machine électrique tournante, comportant :- un arbre (2) ayant un axe longitudinal (X),- un circuit magnétique massif (3) comportant des dents (4),- au moins un bobinage (5) disposé autour de chaque dent et ayant deux portions transversales s'étendant sensiblement transversalement à l'axe longitudinal (X) de l'arbre,rotor caractérisé par le fait que le circuit magnétique massif (3) comporte au moins une surface recouvrant au moins partiellement une portion transversale d'un bobinage (5) et soumise, au moins à partir d'une certaine vitesse de rotation du rotor, aux forces centrifuges qui s'exercent sur cette portion transversale.
Description
La présente invention concerne le domaine des machines électriques
tournantes et plus particulièrement, mais non exclusivement, celui des alternateurs comportant un rotor ayant un circuit magnétique massif Dans de tels alternateurs, les bobinages du rotor sont soumis à des efforts centrifuges d'autant plus importants que la vitesse de rotation est élevée. Il est connu de maintenir les bobinages par des doigts rapportés sur les dents du rotor, ces doigts s'encastrant dans le paquet de tôles quand le rotor est feuilleté ou dans la
matière du rotor quand il est massif.
Il est relativement difficile d'obtenir une bonne immobilisation des doigts dans
le paquet de tôles ou dans la matière du rotor tout en minimisant les entrefers parasites.
De plus, les solutions développées pour les machines dites 50 Hz dont le rotor tourne à 1500 tr/mn peut s'avérer insuffisamment fiables pour des machines dites 60 Hz
dont le rotor tourne à 1800 tr/mn.
Il existe un besoin pour disposer d'une machine électrique tournante dans laquelle les bobinages sont retenus de manière fiable sans pour autant créer d'entrefers
parasites préjudiciables à l'obtention du rendement électrique recherché.
L'invention a pour objet, selon un premier de ses aspects, un rotor de machine électrique tournante, comportant: - un arbre ayant un axe longitudinal, - un circuit magnétique massif comportant des dents, - au moins un bobinage disposé autour de chaque dent et ayant deux portions transversales s'étendant sensiblement transversalement à l'axe longitudinal de l'arbre, le rotor pouvant se caractériser par le fait que le circuit magnétique massif comporte au moins une surface recouvrant au moins partiellement une portion transversale d'un bobinage et soumise, au moins à partir d'une certaine vitesse de rotation du rotor, aux
forces centrifuges qui s'exercent sur cette portion transversale.
Grâce à l'invention, on peut éviter d'encastrer des doigts dans la matière du
rotor, et donc les compromis liés à un tel encastrement.
La surface précitée peut être plane, ce qui peut permettre de réduire la pression
exercée sur les isolants.
Dans une mise en oeuvre particulière, la surface peut être définie par au moins un doigt, de préférence une pluralité de doigts, disposé à une extrémité axiale du circuit
magnétique massif.
L'espace entre les doigts peut permettre une meilleure circulation de l'air et un
refroidissement plus efficace.
Chaque dent peut supporter une pluralité de doigts espacés entre eux, notamment six doigts, disposés par groupes de trois à chaque extrémité axiale du circuit
magnétique massif.
Un doigt peut présenter une face radialement extérieure non parallèle à l'axe longitudinal de l'arbre, notamment une face radialement extérieure formant, avec l'axe
longitudinal de l'arbre, un angle aigu.
Chaque bobine peut présenter une section ayant, dans un plan de coupe
perpendiculaire à l'axe de la dent correspondante, une forme générale rectangulaire.
Le nombre de dents peut être égal à quatre, par exemple.
Chaque dent peut comporter des épanouissements contre lesquels peuvent venir en appui, au moins à partir d'une certaine vitesse de rotation du rotor, des portions
axiales des bobinages s'étendant sensiblement parallèlement à l'axe longitudinal du rotor.
Le circuit magnétique massif peut être en acier.
L'invention a encore pour objet, selon un autre de ses aspects, un alternateur
comportant un rotor tel que défini plus haut.
L'invention a encore pour objet, selon un autre de ses aspects, l'utilisation d'un alternateur tel que défini précédemment, le rotor étant entraîné à une vitesse d'environ
1800 tr/min, par exemple.
L'invention a encore pour objet, selon un autre de ses aspects, un procédé de fabrication d'un rotor tel que défini plus haut, dans lequel on usine un bloc d'un matériau magnétique pour former un circuit magnétique massif comportant des dents destinées à recevoir chacune au moins un bobinage. Le circuit magnétique massif peut ainsi être usiné de manière à présenter au moins une surface destinée à recouvrir au moins partiellement une portion transversale d'un bobinage pour servir d'appui à celle-ci lorsque le rotor tourne
et que des forces centrifuges s'exercent sur cette portion transversale.
On peut usiner une pluralité de doigts à chaque extrémité axiale du rotor, ces doigts étant destinés chacun à servir de surface d'appui à une portion transversale de bobinage.
L'invention pourra être mieux comprise à la lecture de la description qui va
suivre et à l'examen du dessin annexé, sur lequel les figures 1 et 2 sont des vues schématiques et partielles, en perspective, d'un rotor réalisé conformément à l'invention, On a représenté sur les figures un rotor 1 d'alternateur destiné à être entraîné en rotation autour d'un axe X, par exemple à une vitesse de 1800 tr/mn, pour fournir une puissance comprise par exemple entre 7,5 et 15 MW. Le rotor 1 comporte un arbre 2, dont l'axe longitudinal concide avec l'axe X, sur lequel est monté un circuit magnétique massif 3, comportant quatre dents 4 portant chacune un bobinage 5, ce dernier étant formé par l'enroulement d'au moins un conducteur
électrique 6.
Dans l'exemple considéré, le circuit magnétique massif 3 est réalisé par
usinage d'un bloc d'acier magnétique.
Chaque dent 4 comporte, du côté de son extrémité radialement extérieure, deux épanouissements polaires 7 s'étendant longitudinalement parallèlement à l'axe X. Chaque dent 4 comporte également, dans l'exemple illustré, deux ensembles de trois doigts 8
définissant entre eux des espaces 9.
Chaque ensemble de doigts 8 se raccorde sur une face 10 de la dent 4 correspondante orientée perpendiculairement à l'axe X, comme on peut le voir sur la figure 2. Les doigts 8 sont réalisés par usinage d'un seul tenant avec le reste du circuit
magnétique massif 3.
Chaque doigt 8 présente une face 11, dirigée vers l'intérieur du rotor, sensiblement plane et parallèle à l'axe X et perpendiculaire à l'axe Y de la dent 4 correspondante. La face 12 opposée à la face 11 s'étend généralement obliquement radialement vers l'intérieur, faisant par exemple un angle de quelques degrés avec l'axe X. Le rotor 1 comporte également, comme on peut le voir sur les figures, entre deux dents consécutives, deux cales 14 venant en appui respectivement sur les flancs 16
adjacents de deux bobinages 5 portés par ces dents 4, pour le maintien des bobinages 5.
Les cales 15 sont reliées entre elles par des tiges 13 qui les maintiennent en
appui contre les flancs 16.
Les cales 14 comportent des ailettes 18 qui contribuent au refroidissement du rotor. Chaque bobinage 5 comporte deux portions axiales Sa qui s'étendent sensiblement parallèlement à l'axe X et deux portions transversales 5b, encore appelées têtes de bobine, qui s'étendent sensiblement perpendiculairement à l'axe X. Chaque bobinage 5 présente, lorsqu'observé selon l'axe Y, une section généralement rectangulaire, les grands côtés correspondants aux portions axiales Sa. Dans l'exemple illustré, les faces 11 recouvrent au moins partiellement les
portions transversales 5b.
Des feuilles 17 d'isolant peuvent être disposées autour de chaque doigt 8, ainsi
qu'entre les doigts 8 et la face en regard du bobinage 5 associé.
Lorsque le rotor tourne, les forces centrifuges s'exercent sur les portions axiales Sa et transversales 5b. Les portions axiales Sa viennent en appui contre les épanouissements polaires 7, tandis que les portions transversales 5b viennent en appui sur
les faces 11 des doigts 8.
L'homme du métier comprendra que grâce au fait que les doigts 8 sont réalisés 1 5 d'un seul tenant, par exemple par usinage, avec le reste du circuit magnétique 3, on dispose d'une liaison particulièrement solide entre les doigts 8 et les dents correspondantes, sans
générer d'entrefers parasites.
De plus, les espaces 9 créés entre les dents 8 permettent une circulation d'air,
ce qui favorise le refroidissement.
Les faces 11, planes, permettent de ne pas soumettre les isolants à des
pressions locales susceptibles de les endommager.
Des feuilles 17 d'isolant peuvent être disposées autour de chaque doigt 8, ainsi
qu'entre les doigts et la face en regard du bobinage 5.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation qui vient
d'être décrit.
On peut notamment modifier la forme et le nombre des doigts de retenue des
portions transversales des bobinages, par exemple.
Dans toute la description, y compris les revendications, l'expression
" comportant un " doit être comprise comme étant synonyme de " comportant au moins
un ", sauf si le contraire est spécifié.
Claims (13)
1. Rotor (1) de machine électrique tournante, comportant: - un arbre (2) ayant un axe longitudinal (X), - un circuit magnétique massif (3) comportant des dents (4), - au moins un bobinage (5) disposé autour de chaque dent et ayant deux portions transversales (5b) s'étendant sensiblement transversalement à l'axe longitudinal (X) de l'arbre, rotor caractérisé par le fait que le circuit magnétique massif (3) comporte au moins une surface (11) recouvrant au moins partiellement une portion transversale (5a) d'un bobinage (5) et soumise, au moins à partir d'une certaine vitesse de rotation du rotor,
aux forces centrifuges qui s'exercent sur cette portion transversale.
2. Rotor selon la revendication précédente, caractérisé par le fait que la
surface (11) est plane.
3. Rotor selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que la
surface (11) est définie par au moins un doigt (8), de préférence une pluralité de doigts,
disposés à une extrémité axiale du circuit magnétique massif (3).
4. Rotor selon la revendication 3, caractérisé par le fait que chaque dent (4) supporte une pluralité de doigts (8) espacés entre eux, notamment six doigts, disposés par
groupes de trois à chaque extrémité axiale du circuit magnétique massif.
5. Rotor selon l'une des revendications 3 et 4, caractérisé par le fait qu'au
moins un doigt (8) présente une face (12) radialement extérieure non parallèle à l'axe longitudinal (X) de l'arbre (2), notamment une face radialement extérieure formant, avec
l'axe longitudinal de l'arbre, un angle aigu.
6. Rotor selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé
par le fait que chaque bobinage (5) présente une section ayant, dans un plan de coupe qui
est perpendiculaire à l'axe (Y) de la dent, une forme générale rectangulaire.
7. Rotor selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé
par le fait que le nombre de dents (4) est égal à quatre.
8. Rotor selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé
par le fait que chaque dent comporte des épanouissements (7) contre lesquels peuvent venir en appui, au moins à partir d'une certaine vitesse de rotation du rotor, des portions axiales
(5a) des bobinages (5) s'étendant sensiblement parallèlement à l'axe longitudinal du rotor.
9. Rotor selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé
par le fait que le circuit magnétique massif est en acier.
10. Alternateur caractérisé par le fait qu'il comporte un rotor selon l'une
quelconque des revendications précédentes.
11. Utilisation d'un alternateur tel que défini dans la revendication précédente,
le rotor étant entraîné à une vitesse sensiblement égale à 1800 tr/mn.
12. Procédé de fabrication d'un rotor tel que défini dans l'une quelconque des
revendications 1 à 9, dans lequel on usine un bloc d'un matériau magnétique pour former
un circuit magnétique massif (3) comportant des dents (4) destinées à recevoir chacune au moins un bobinage (5), ce procédé étant caractérisé par le fait que le circuit magnétique massif est usiné de manière à présenter au moins une surface (11) destinée à recouvrir au moins partiellement une portion transversale (5a) d'un bobinage pour servir d'appui à celle-ci lorsque le rotor tourne et que des forces centrifuges s'exercent sur cette portion transversale.
13. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé par le fait que l'on usine une pluralité de doigts (8) à chaque extrémité axiale du rotor, ces doigts étant
destinés chacun à servir de surface d'appui à une portion transversale (5a) de bobinage.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR0209281A FR2842666B1 (fr) | 2002-07-22 | 2002-07-22 | Machine electrique tournante comportante un rotor ayant un circuit magnetique massif |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR0209281A FR2842666B1 (fr) | 2002-07-22 | 2002-07-22 | Machine electrique tournante comportante un rotor ayant un circuit magnetique massif |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2842666A1 true FR2842666A1 (fr) | 2004-01-23 |
| FR2842666B1 FR2842666B1 (fr) | 2007-12-21 |
Family
ID=29797633
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR0209281A Expired - Fee Related FR2842666B1 (fr) | 2002-07-22 | 2002-07-22 | Machine electrique tournante comportante un rotor ayant un circuit magnetique massif |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2842666B1 (fr) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005096471A1 (fr) * | 2004-03-24 | 2005-10-13 | Honeywell International Inc. | Conception de coin leger pour des generateurs a grande vitesse |
| EP1876686A1 (fr) * | 2006-07-04 | 2008-01-09 | Moteurs Leroy-Somer | Rotor de machine électrique |
| EP3641106A1 (fr) | 2018-10-19 | 2020-04-22 | Moteurs Leroy-Somer | Machine tournante electrique |
| WO2020079334A1 (fr) | 2018-10-19 | 2020-04-23 | Psa Automobiles Sa | Machine electrique a rotor bobine |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2109199A5 (fr) * | 1970-10-06 | 1972-05-26 | Unelec | |
| JPS5899234A (ja) * | 1981-12-04 | 1983-06-13 | Mitsubishi Electric Corp | 突極形回転子 |
| JPH1169736A (ja) * | 1997-08-08 | 1999-03-09 | Nishishiba Electric Co Ltd | 突極形回転子の製造方法 |
| JP2002078262A (ja) * | 2000-08-22 | 2002-03-15 | Meidensha Corp | 突極回転子 |
-
2002
- 2002-07-22 FR FR0209281A patent/FR2842666B1/fr not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2109199A5 (fr) * | 1970-10-06 | 1972-05-26 | Unelec | |
| JPS5899234A (ja) * | 1981-12-04 | 1983-06-13 | Mitsubishi Electric Corp | 突極形回転子 |
| JPH1169736A (ja) * | 1997-08-08 | 1999-03-09 | Nishishiba Electric Co Ltd | 突極形回転子の製造方法 |
| JP2002078262A (ja) * | 2000-08-22 | 2002-03-15 | Meidensha Corp | 突極回転子 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 007, no. 200 (E - 196) 3 September 1983 (1983-09-03) * |
| PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 1999, no. 08 30 June 1999 (1999-06-30) * |
| PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 2002, no. 07 3 July 2002 (2002-07-03) * |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005096471A1 (fr) * | 2004-03-24 | 2005-10-13 | Honeywell International Inc. | Conception de coin leger pour des generateurs a grande vitesse |
| EP1876686A1 (fr) * | 2006-07-04 | 2008-01-09 | Moteurs Leroy-Somer | Rotor de machine électrique |
| FR2903536A1 (fr) * | 2006-07-04 | 2008-01-11 | Leroy Somer Moteurs | Rotor de machine electrique |
| EP3641106A1 (fr) | 2018-10-19 | 2020-04-22 | Moteurs Leroy-Somer | Machine tournante electrique |
| WO2020079334A1 (fr) | 2018-10-19 | 2020-04-23 | Psa Automobiles Sa | Machine electrique a rotor bobine |
| FR3087589A1 (fr) | 2018-10-19 | 2020-04-24 | Moteurs Leroy-Somer | Machine tournante electrique |
| FR3087588A1 (fr) | 2018-10-19 | 2020-04-24 | Psa Automobiles Sa | Machine electrique a rotor bobine |
| US11245305B2 (en) | 2018-10-19 | 2022-02-08 | Moteurs Leroy-Somer | Rotary electric machine having wedges to support salient poles of a rotor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2842666B1 (fr) | 2007-12-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0765539B1 (fr) | Stator bobine a encoches pour machine electrique tournante, procede de realisation d'un tel stator et machine comprenant un tel stator | |
| EP2289148B1 (fr) | Rotors des machines tournantes electriques | |
| EP2499720B1 (fr) | Rotor a griffes equipe d'un isolant d'un bobinage d'excitation et d'aimants et machine electrique tournante equipee d'un tel rotor | |
| EP2764605B1 (fr) | Rotor comportant des épanouissements polaires a canaux de refroidissement | |
| FR2846163A1 (fr) | Machine comportant une poulie et un moteur electrique, notamment pour ascenseur | |
| EP1293026B1 (fr) | Ventilateur pour machine electrique tournante | |
| EP2625770B1 (fr) | Rotor comportant des épanouissements polaires rapportés recouvrant les aimants et machine électrique tournante | |
| FR2842666A1 (fr) | Machine electrique tournante comportante un rotor ayant un circuit magnetique massif | |
| EP2764606B1 (fr) | Rotor comportant des regions interpolaires a canaux de refroidissement | |
| FR3056356A1 (fr) | Manchon et arbre de machine electrique | |
| EP3804088A1 (fr) | Stator de machine electrique tournante | |
| EP4189812B1 (fr) | Procédé d'assemblage d'un élément à pôle magnétique pour un rotor pour machine électrique à flux axial | |
| FR3037734B1 (fr) | Rotor a toles empilees. | |
| EP3326271B1 (fr) | Machine electrique tournante a refroidissement ameliore | |
| WO2018020188A1 (fr) | Machine electrique tournante munie d'un stator avec un bobinage epingle | |
| WO2022207992A1 (fr) | Conducteur électrique pour stator de machine électrique tournante et procédé de fabrication | |
| EP4012891A1 (fr) | Stator de machine électrique tournante comportant un dissipateur thermique | |
| EP2019472B1 (fr) | Machine dynamo-électrique tournante à rotor intérieur provoquant sur son stator une double polarisation par aimant permanent et par bobinage | |
| EP4106153A1 (fr) | Séparateur de phase pour stator de machine électrique tournante | |
| FR3080964A1 (fr) | Module pour realiser un moyau magnetique d'une machine electrique | |
| FR2803449A1 (fr) | Machine electrique tournante dont le stator et/ou le rotor comporte des evidements peripheriques | |
| WO2019145832A1 (fr) | Aimant unitaire avec formes en retrait destinées à faire partie de zones de contact entre des aimants adjacents | |
| FR2529404A1 (fr) | Rotor a tuiles notamment pour machine homopolaire | |
| FR2856854A1 (fr) | Dispositif de ralentissement electromagnetique d'un vehicule | |
| WO2005002031A1 (fr) | Dispositif de ralentissement electromagnetique d’un vehicule |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse |
Effective date: 20100331 |