FR2870999A1 - Rotor dynamoelectrique - Google Patents
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Abstract
Rotor dynamoélectrique comprenant : une bobine (1) ; des premier et second corps de noyau magnétique (5, 6) ayant respectivement : des première et seconde parties cylindriques (2a, 2b) portant la bobine (1) ; des première et seconde parties de disque (3a, 3b) ; une pluralité de premiers et seconds pôles magnétiques en forme de griffe (4a, 4b) magnétisés pour obtenir des pôles attirés vers le Nord (N) et le Sud (S) ; et des aimants permanents (7) pour réduire le flux de fuites magnétiques entre les pôles (4a, 4b), des brides (8a) faisant saillie dans une direction circonférentielle et limitant le mouvement radial des aimants (7) formées sur les pôles (4a, 4b), et une rainure (9) sur la partie de disque (3a) du corps (5) pour forcer les pôles (4a) du corps (5) à se déplacer plus que les pôles (4b) du corps (6).
Description
ROTOR DYNAMOELECTRIQUE Arrière-plan de l'invention
Domaine de l'invention La présente invention concerne un rotor dynamoélectrique comprenant des aimants permanents disposés entre des pôles magnétiques adjacents en forme de griffe, les aimants permanents réduisant le flux de fuites magnétiques entre les pôles magnétiques adjacents en forme de griffe.
Description de l'art connexe
Conventionnellement, dans des rotors dans lesquels un premier corps de noyau polaire et un second corps de noyau polaire ayant une pluralité de pôles magnétiques en forme de griffe sont engrenés les uns avec les autres, des configurations sont connues qui améliorent la puissance dynamoélectrique en disposant des aimants permanents entre des pôles magnétiques adjacents en forme de griffe pour réduire le flux de fuites magnétiques entre les pôles magnétiques en forme de griffe. (Voir le Brevet japonais mis à l'inspection publique n HEI 10-248221 (Gazette), par exemple.) Dans le rotor dynamoélectrique mentionné ci-dessus, afin d'empêcher les aimants permanents de se déloger des pôles magnétiques en forme de griffe en raison de la force centrifuge, des parties de bride faisant saillie dans une direction circonférentielle sont formées sur des surfaces latérales des pôles magnétiques en forme de griffe.
Dans ces configurations, bien que les régions de partie de pointe des pôles magnétiques en forme de griffe sont déplacées dans une direction radiale en raison de la force centrifuge, parce que le premier corps de noyau polaire et le second corps de noyau polaire ont des formes identiques et une rigidité égale, le premier corps de noyau polaire et le second corps de noyau polaire sont déplacés selon une amplitude égale, et bien que les aimants permanents puissent être supportés au niveau des parties d'embase des pôles magnétiques en forme de griffe, qui ont une résistance élevée, en d'autres termes, au niveau de deux points positionnés au niveau de coins opposés diagonalement des aimants permanents rectangulaires, un moment de flexion important se produit dans les aimants permanents, et un problème réside en ce qu'il existe un risque que les aimants permanents peuvent être endommagés par déformation plastique, ou par rupture par fatigue, etc. Résumé de l'invention L'objectif de la présente invention est de résoudre les problèmes mentionnés ci-dessus et un objet de la présente invention est de proposer un rotor dynamoélectrique permettant de déduire un moment de flexion agissant sur des aimants permanents, et permettant également d'empêcher la détérioration des aimants permanents par déformation plastique, ou par rupture par fatigue, etc. Afin d'obtenir l'objet mentionné ci-dessus, selon un aspect de la présente invention, il est proposé un rotor dynamoélectrique comprenant: une bobine de rotor pour générer un flux magnétique; un premier corps de noyau polaire et un second corps de noyau polaire disposés afin de se faire face, ayant respectivement: des première et seconde parties cylindriques sur lesquelles la bobine de rotor est installée; des première et seconde parties de disque s'étendant de façon radiale vers l'extérieur à partir de première et seconde parties d'extrémité des première et seconde parties cylindriques; et une pluralité de premiers et seconds pôles magnétiques en forme de griffe s'étendant de façon axiale vers l'intérieur à partir des première et seconde parties de disque afin de s'engrener en alternance les uns avec les autres, les premiers et seconds pôles magnétiques en forme de griffe recouvrant la bobine de rotor et étant magnétisés pour obtenir des pôles attirés vers le Nord (N) et des pôles attirés vers le Sud (S) par le flux magnétique; et des aimants permanents disposés entre des paires adjacentes des premiers et seconds pôles magnétiques en forme de griffe, les aimants permanents réduisant le flux de fuites magnétiques entre les pôles magnétiques adjacents en forme de griffe, des parties de bride faisant saillie dans une direction circonférentielle et limitant le mouvement radial des aimants permanents en raison de la force centrifuge étant formées sur des première et seconde surfaces latérales des pôles magnétiques en forme de griffe, et des régions de partie de pointe des premiers pôles magnétiques en forme de griffe du premier corps de noyau polaire et régions de partie de pointe des seconds pôles magnétiques en forme de griffe du second corps de noyau polaire étant déplacées de façon radiale vers l'extérieur par rapport à des parties d'embase respectives en raison de la force centrifuge, dans lequel le rotor dynamoélectrique comprend en outre: un moyen d'augmentation de déplacement pour faire en sorte que les premiers pôles magnétiques en forme de griffe du premier corps de noyau polaire se déplacent plus que les seconds pôles magnétiques en forme de griffe du second corps de noyau polaire.
A l'aide d'un rotor dynamoélectrique selon la présente invention, on peut réduire un moment de flexion agissant sur les aimants permanents, et on peut également empêcher la détérioration des aimants permanents par déformation plastique, ou par rupture par fatigue, etc.
Brève description des dessins
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement à la lecture de la description ci-après, faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 est une perspective représentant un rotor d'alternateur d'automobile selon le mode de 25 réalisation 1 de la présente invention; la figure 2 est une coupe transversale partielle représentant le rotor de la figure 1; la figure 3 est une coupe transversale partielle représentant un rotor conventionnel au cours de la 30 rotation; la figure 4 est un plan développé représentant le rotor de la figure 3; la figure 5 est une coupe transversale partielle représentant le rotor de la figure 1 au cours de la rotation; la figure 6 est un plan développé représentant le rotor de la figure 5; la figure 7 est une coupe transversale partielle représentant un rotor d'alternateur d'automobile selon le mode de réalisation 2 de la présente invention; la figure 8 est une coupe transversale partielle représentant un rotor d'alternateur d'automobile selon le mode de réalisation 3 de la présente invention; la figure 9 est une coupe transversale partielle représentant un rotor d'alternateur d'automobile selon le mode de réalisation 4 de la présente invention; la figure 10 est une coupe transversale partielle représentant un rotor d'alternateur d'automobile selon le mode de réalisation 5 de la présente invention; la figure 11 est une coupe transversale partielle représentant un rotor d'alternateur d'automobile selon le mode de réalisation 6 de la présente invention; la figure 12 est une coupe transversale partielle représentant un rotor d'alternateur d'automobile selon le mode de réalisation 7 de la présente invention; la figure 13 est une perspective générale représentant un ventilateur de la figure 12; la figure 14 est une coupe transversale partielle représentant un rotor d'alternateur d'automobile selon le mode de réalisation 8 de la présente invention; la figure 15 est une coupe transversale partielle représentant le rotor de la figure 14 au cours de la rotation; et la figure 16 est une coupe transversale partielle représentant un rotor d'alternateur d'automobile selon le mode de réalisation 9 de la présente invention.
Description détaillée des modes de réalisation préférés Des modes de réalisation préférés de la présente invention vont à présent être expliqués, et les parties et éléments identiques ou correspondants sur les dessins auront une numérotation identique.
Mode de réalisation 1 La figure 1 est une perspective représentant un rotor d'alternateur d'automobile selon le mode de réalisation 1 de la présente invention, et la figure 2 est une coupe transversale partielle représentant le rotor de la figure 1.
Dans ce rotor, un noyau polaire recouvre une bobine de rotor 1 pour générer un flux magnétique.
Le noyau polaire est constitué par un premier corps de noyau polaire 5 et un second corps de noyau polaire 6 disposés afin de se faire face, ayant respectivement: des première et seconde parties cylindriques 2a et 2b sur lesquelles la bobine de rotor 1 est installée; des première et seconde parties de disque 3a et 3b s'étendant de façon radiale vers l'extérieur à partir de première et seconde parties d'extrémité des première et seconde parties cylindriques 2a et 2b; et une pluralité de premiers et seconds pôles magnétiques en forme de griffe 4a et 4b s'étendant de façon axiale vers l'intérieur à partir 2870999 7 des première et seconde parties de disque 3a et 3b afin de s'engrener en alternance les uns avec les autres, les premiers et seconds pôles magnétiques en forme de griffe 4a et 4b recouvrant la bobine de rotor 1 et étant magnétisés pour obtenir des pôles attirés vers le Nord (N) et des pôles attirés vers le Sud (S), par le flux magnétique mentionné ci-dessus.
Les aimants permanents 7 sont disposés entre des pôles magnétiques adjacents en forme de griffe 4a et 4b pour réduire le flux de fuites magnétiques entre les pôles magnétiques adjacents en forme de griffe 4a et 4b.
Des parties de bride 8a et 8b faisant saillie dans une direction circonférentielle et limitant le mouvement des aimants permanents 7 dans une direction radiale en raison de la force centrifuge sont formées sur les première et seconde surfaces latérales de chacun des premiers et seconds pôles magnétiques en forme de griffe 4a et 4b.
Une rainure 9 s'étendant dans une direction circonférentielle est formée sur un côté de la première partie de disque 3a du premier corps de noyau polaire 5 près de la bobine de rotor 1. La première partie de disque 3a du premier corps de noyau polaire 5 ayant cette rainure 9 constitue un moyen d'augmentation de déplacement pour forcer les parties de pointe des premiers pôles magnétiques en forme de griffe 4a du premier corps de noyau polaire 5 à se déplacer plus dans une direction radiale par rapport aux parties d'embase en raison de la force centrifuge que les parties de pointe des seconds pôles magnétiques en 2870999 8 forme de griffe 4b du second corps de noyau polaire 6.
La charge agissant sur les aimants permanents 7 accompagnant la rotation du rotor va être expliquée ci-dessous.
La figure 3 est une coupe transversale partielle représentant le rotor conventionnel mentionné ci-dessus, la figure 4 est un plan développé représentant les premiers et seconds pôles magnétiques en forme de griffe 4a et 4b de la figure 3 lorsqu'ils sont ouverts, la figure 5 est une coupe transversale partielle représentant le rotor selon le mode de réalisation 1, et la figure 6 est un plan développé représentant les premiers et seconds pôles magnétiques en forme de griffe 4a et 4b de la figure 5 lorsqu'ils sont ouverts.
Dans le cas des configurations conventionnelles, dans le premier corps de noyau polaire 5 et le second corps de noyau polaire 6, comme cela est représenté sur la figure 3, les régions de partie de pointe sont déplacées par rapport aux parties d'embase des premiers et seconds pôles magnétiques en forme de griffe 4a et 4b en raison de la force centrifuge. Parce que le premier corps de noyau polaire 5 et le second corps de noyau polaire 6 ont des formes identiques et une rigidité égale, ils sont déplacés selon une hauteur de déplacement égale T, et les aimants permanents 7 sont supportés au niveau des parties d'embase des premiers et seconds pôles magnétiques en forme de griffe 4a et 4b, qui ont une résistance élevée; en d'autres termes, au niveau de points d'action A et B positionnés au niveau de coins opposés diagonalement des aimants permanents rectangulaires 7. Par conséquent, des forces de réaction agissent au niveau de deux points opposés diagonalement dans les aimants permanents 7, entraînant des moments de flexion le long de lignes droites C, et augmentant la probabilité que les aimants permanents seront endommagés par déformation plastique, ou par rupture par fatigue, etc. Par contraste, dans le rotor selon le mode de réalisation 1, parce que la rainure 9 est formée autour de la circonférence entière de la première partie de disque 3a du premier corps de noyau polaire 5, la rigidité des parties d'embase du premier corps de noyau polaire 5 est inférieure à la rigidité des parties d'embase du second corps de noyau polaire 6, et comme cela est représenté sur la figure 5, une hauteur de déplacement Ti des premiers pôles magnétiques en forme de griffe 4a du premier corps de noyau polaire 5 accompagnant la rotation du rotor est supérieure à une hauteur de déplacement T2 des seconds pôles magnétiques en forme de griffe 4b du premier corps de noyau polaire 5. Par conséquent, bien qu'il n'y ait aucun changement du point d'action B de la force de réaction des seconds pôles magnétiques en forme de griffe 4b agissant sur les aimants permanents 7 par rapport aux configurations conventionnelles, comme cela est représenté sur la figure 6, parce que la force de réaction provenant des premiers pôles magnétiques en forme de griffe 4a agissant sur les aimants permanents 7 agit à travers la surface entière des parties de bride 8a des premiers pôles magnétiques en forme de griffe 4a indiquée par les hachures, les concentrations de contrainte sont évitées, et l'effet de levier du moment de flexion vers la ligne droite C est également raccourci et réduit, améliorant la durabilité des aimants permanents 7 au cours d'une révolution élevée.
Dans les configurations conventionnelles, les aimants permanents peuvent souvent ne pas être supportés par les parties d'embase ( root ) des pôles magnétiques en forme de griffe au cours de la rotation en raison de facteurs externes tels que la vibration de l'alternateur, etc., rendant la quantité de déplacement radial près des parties de pointe des pôles magnétiques en forme de griffe bien moins constante, et afin d'éviter ceci, la conception des pôles magnétiques en forme de griffe doit être réalisée sur l'hypothèse qu'une charge maximum agira sur chaque partie de chacun des pôles magnétiques en forme de griffe.
Par contraste, dans la configuration de ce mode de réalisation, parce que les aimants permanents 7 sont en outre supportés le long de surfaces entières des parties de bride 8a des premiers pôles magnétiques en forme de griffe 4a au cours de la rotation du rotor, la quantité de déplacement radial près des parties de pointe des premiers et seconds pôles magnétiques en forme de griffe 4a et 4b est plus stable que dans les configurations conventionnelles, et la quantité de déplacement de ceux-ci peut même être prédite, permettant ainsi à un entrefer optimum d'être fixé entre le rotor et le stator qui l'entoure.
Mode de réalisation 2 La figure 7 est une coupe transversale partielle représentant un rotor d'alternateur d'automobile selon le mode de réalisation 2 de la présente invention.
Dans ce mode de réalisation, une longueur axiale b d'une première partie de disque 3a d'un premier corps de noyau polaire 5 est inférieure à une longueur axiale a d'une seconde partie de disque 3b d'un second corps de noyau polaire 6.
Dans ce mode de réalisation, la première partie de disque 3a du premier corps de noyau polaire 5 ayant une longueur axiale b qui est plus courte que la longueur axiale a de la seconde partie de disque 3b du second corps de noyau polaire 6 constitue un moyen d'augmentation de déplacement, et la rigidité des parties d'embase du premier corps de noyau polaire 5 est inférieure à la rigidité des parties d'embase du second corps de noyau polaire 6. Par conséquent, parce que les parties d'extrémité des premiers pôles magnétiques en forme de griffe 4a du premier corps de noyau polaire 5 sont déplacées plus dans une direction radiale que les parties d'extrémité des seconds pôles magnétiques en forme de griffe 4b du second corps de noyau polaire 6 au cours de la rotation du rotor, les concentrations de contrainte sont évitées de manière similaire au mode de réalisation 1 parce que la force de réaction provenant des premiers pôles magnétiques en forme de griffe 4a agissant sur les aimants permanents 7 agit à travers la surface entière des parties de bride 8a des premiers pôles magnétiques en forme de griffe 4a, et le moment de flexion agissant sur les aimants permanents 7 est également réduit, améliorant la durabilité des aimants permanents 7 au cours d'une révolution élevée.
Mode de réalisation 3 La figure 8 est une coupe transversale partielle représentant un rotor d'alternateur d'automobile selon le mode de réalisation 3 de la présente invention.
Dans ce mode de réalisation, des parties d'accrochage ( hook ) 10 pour limiter le mouvement axial des aimants permanents 7 sont disposées sur les parties de pointe de premiers pôles magnétiques en forme de griffe 4a d'un premier corps de noyau polaire 5. En disposant ces parties d'accrochage 10, qui constituent un moyen d'augmentation de déplacement, sur les parties de pointe des premiers pôles magnétiques en forme de griffe 4a, le poids du premier corps de noyau polaire 5 est augmenté, augmentant la force centrifuge agissant sur les premiers pôles magnétiques en forme de griffe 4a au cours de la rotation. Par conséquent, la quantité de déplacement radial des premiers pôles magnétiques en forme de griffe 4a est supérieure à celle des seconds pôles magnétiques en forme de griffe 4b, entraînant un déséquilibre de la quantité de déplacement entre le premier corps de noyau polaire 5 et le second corps de noyau polaire 6, et en conséquence des effets similaires à ceux dans le mode de réalisation 1 peuvent également être obtenus à l'aide du rotor selon le mode de réalisation 3.
Le déséquilibre du déplacement dans le premier corps de noyau polaire 5 et le second corps de noyau polaire 6 est possible simplement en disposant les parties d'accrochage 10 sur les parties de pointe des premiers pôles magnétiques en forme de griffe 4a, et la quantité de déséquilibre peut être ajustée simplement en ajustant le poids des parties d'accrochage 10.
Mode de réalisation 4 La figure 9 est une coupe transversale partielle représentant un rotor d'alternateur d'automobile selon le mode de réalisation 4 de la présente invention.
Dans ce mode de réalisation, une épaisseur radiale des aimants permanents 11 augmente progressivement à partir des parties d'embase des premiers pôles magnétiques en forme de griffe 4a du premier corps de noyau polaire 5 vers les parties de pointe.
Dans ce mode de réalisation, les aimants permanents 11 ayant des dimensions d'épaisseur de paroi radiale qui diffèrent progressivement constituent un moyen d'augmentation de déplacement, le centre de gravité des aimants permanents de forme trapézoïdale 11 étant sollicité vers les parties de pointe des premiers pôles magnétiques en forme de griffe 4a, et faisant subir aux régions de partie de pointe des premiers pôles magnétiques en forme de griffe 4a du premier corps de noyau polaire 5 une force centrifuge plus importante, entraînant ainsi un déséquilibre de la quantité de déplacement entre le premier corps de noyau polaire 5 et le second corps de noyau polaire 6, et en conséquence des effets similaires à ceux dans le mode de réalisation 1 peuvent également être obtenus à l'aide du rotor selon le mode de réalisation 4.
Dans ce mode de réalisation, les aimants permanents 11 ayant des dimensions d'épaisseur de paroi radiale qui diffèrent progressivement constituent un moyen d'augmentation de déplacement, permettant au premier corps de noyau polaire 5 et au second corps de noyau polaire 6 d'avoir des formes identiques, réduisant ainsi les coûts de fabrication.
De plus, le centre de gravité des aimants permanents 7 peut également être sollicité vers les parties de pointe des premiers pôles magnétiques en forme de griffe 4a en variant la composition interne des aimants permanents 7. Par exemple, le rapport de composition entre le fer-néodyme (FeNd) et un liant dans un aimant en plastique peut être ajusté de sorte que la densité est plus importante près d'une partie de pointe des premiers pôles magnétiques en forme de griffe 4a que près d'une embase. Plus particulièrement, en moulant par injection d'abord une partie haute densité des aimants permanents 7 près de la partie de pointe des premiers pôles magnétiques en forme de griffe 4a, et ensuite en moulant par injection une partie faible densité des aimants permanents 7 près d'une embase des premiers pôles magnétiques en forme de griffe 4a, des aimants permanents 7 peuvent être fabriqués dans lesquels le centre de gravité est sollicité vers la région de partie de pointe des premiers pôles magnétiques en forme de griffe 4a.
En prenant également en considération des points tels que le flux magnétique, la résistance, etc., lors de l'établissement de la composition interne des aimants permanents 7, la puissance de l'alternateur peut également être améliorée.
Mode de réalisation 5 La figure 10 est une coupe transversale partielle représentant un rotor d'alternateur d'automobile selon le mode de réalisation 5 de la présente invention.
Dans ce mode de réalisation, les aimants permanents 7 sont maintenus par des éléments de serrage 12. Les éléments de serrage 12 sont liés au niveau d'une partie de surface inférieure par un élément de liaison de forme annulaire 13 s'étendant dans une direction circonférentielle.
L'épaisseur radiale de cet élément de liaison 13 varie de sorte que la rigidité est moins importante près d'une partie de pointe que près d'une partie d'embase dans les premiers pôles magnétiques en forme de griffe 4a d'un premier corps de noyau polaire 5, et la rigidité est plus importante près d'une partie de pointe que près d'une partie d'embase dans les seconds pôles magnétiques en forme de griffe 4b d'un second corps de noyau polaire 6.
Dans ce mode de réalisation, l'élément de liaison 13 dans lequel la rigidité est moins importante près d'une partie de pointe des premiers pôles magnétiques en forme de griffe 4a et la rigidité est plus importante près d'une partie de pointe des seconds pôles magnétiques en forme de griffe 4b constitue un moyen d'augmentation de déplacement, et parce que les régions de partie de pointe des premiers pôles magnétiques en forme de griffe 4a se déforment plus dans une direction radiale par rapport à la force centrifuge que les régions de partie de pointe des seconds pôles magnétiques en forme de griffe 4b, un déséquilibre se produit dans la quantité de déplacement entre le premier corps de noyau polaire 5 et le second corps de noyau polaire 6, et en conséquence des effets similaires à ceux dans le mode de réalisation 1 peuvent également être obtenus à l'aide du rotor selon le mode de réalisation 5.
Un déséquilibre du déplacement des premiers et seconds pôles magnétiques en forme de griffe 4a et 4b peut être créé sans modifier les conceptions qui garantissent un électromagnétisme optimum, permettant aux formes des premiers et seconds pôles magnétiques en forme de griffe 4a et 4b et des aimants permanents 7 d'être conçues afin d'obtenir une puissance optimum.
Mode de réalisation 6 La figure 11 est une coupe transversale partielle représentant un rotor d'alternateur d'automobile selon le mode de réalisation 6 de la présente invention.
Dans ce mode de réalisation, les aimants permanents 7 sont maintenus par des éléments de serrage 14. Une partie de surface inférieure de chacun des éléments de serrage 14 est constituée par un ressort à lames 15 fonctionnant par déformation plastique, et ces ressorts à lames 15 appuient sur les parties de pointe de façon radiale vers l'extérieur dans les premiers pôles magnétiques en forme de griffe 4a d'un premier corps de noyau polaire 5, et appuient sur les parties d'embase de façon radiale vers l'extérieur dans les seconds pôles magnétiques en forme de griffe 4b d'un second corps de noyau polaire 6.
Dans ce mode de réalisation, les éléments de serrage 14, comprenant les ressorts à lames 15 qui appuient sur les régions de partie de pointe des premiers pôles magnétiques en forme de griffe 4a et les régions de partie d'embase des seconds pôles magnétiques en forme de griffe 4b de façon radiale vers l'extérieur, constituent un moyen d'augmentation de déplacement, et parce que la compression des ressorts à lames 15 et de la force centrifuge des aimants permanents 7 agit sur les parties d'extrémité des premiers pôles magnétiques en forme de griffe 4a et les déforme plus que les seconds pôles magnétiques en forme de griffe 4b adjacents lorsque le rotor tourne, un déséquilibre se produit dans la quantité de déplacement entre le premier corps de noyau polaire 5 et le second corps de noyau polaire 6, permettant également à des effets similaires à ceux dans le mode de réalisation 5 d'être obtenus.
Parce que les ressorts à lames déformables 15 sont interposés entre chacun des aimants permanents 7 et la bobine de rotor 1, les plages de tolérance de la précision dimensionnelle radiale des aimants permanents 7 et de la bobine de rotor 1 sont augmentées, réduisant les coûts de fabrication de rotor.
Mode de réalisation 7 La figure 12 est une coupe transversale partielle représentant un rotor d'alternateur d'automobile selon le mode de réalisation 7 de la présente invention.
Dans ce mode de réalisation, des aimants permanents rectangulaires 7 sont sollicités vers un second corps de noyau polaire 6, et des centres de gravité des aimants permanents 7 sont ainsi également sollicités vers le second corps de noyau polaire 6.
Un premier ventilateur 16a et un second ventilateur 16b pour le refroidissement sont montés sur des surfaces d'extrémité du premier corps de noyau polaire 5 et du second corps de noyau polaire 6, respectivement. Une pale de ventilateur 17, représentée sur la figure 13, est montée sur le second ventilateur 16b monté sur le second corps de noyau polaire 6.
Dans ce mode de réalisation, les aimants permanents sollicités 7 constituent un moyen d'augmentation de déplacement, et une force centrifuge plus importante agit sur les régions de partie de pointe des premiers pôles magnétiques en forme de griffe 4a du premier corps de noyau polaire 5.
La pale de ventilateur 17 augmentant la rigidité du second corps de noyau polaire 6 constitue également un moyen d'augmentation de déplacement, et la déformation radiale des seconds pôles magnétiques en forme de griffe 4b du second corps de noyau polaire 6 en raison de la force centrifuge est réduite proportionnellement par rapport aux premiers pôles magnétiques en forme de griffe 4a du premier corps de noyau polaire 5, et associée à la sollicitation du centre de gravité des aimants permanents 7, un déséquilibre se produit dans la quantité de déplacement entre le premier corps de noyau polaire 5 et le second corps de noyau polaire 6, permettant à des effets similaires à ceux dans le mode de réalisation 1 d'être obtenus.
En associant deux moyens d'augmentation de déplacement, le déséquilibre de la quantité de déplacement entre le premier corps de noyau polaire 5 et le second corps de noyau polaire 6 peut être généré de façon plus fiable, et le déséquilibre du déplacement des premiers et seconds pôles magnétiques en forme de griffe 4a et 4b peut être créé sans modifier les conceptions qui garantissent un électromagnétisme optimum, permettant aux formes des premiers et seconds pôles magnétiques en forme de griffe 4a et 4b et des aimants permanents 7 d'être conçues afin d'obtenir une puissance optimum. Le premier corps de noyau polaire 5 et le second corps de noyau polaire 6
peuvent également avoir des formes identiques, permettant aux coûts de fabrication d'être réduits.
De plus, la rigidité des ventilateurs peut également être changée d'autres manières comme, par exemple, en changeant une épaisseur de tôle d'une plaque de base des ventilateurs, ou en changeant le matériau de celle-ci, ou en montant un ventilateur au niveau d'une extrémité seulement, etc. Mode de réalisation 8 La figure 14 est une coupe transversale partielle représentant un rotor d'alternateur d'automobile selon le mode de réalisation 8 de la présente invention.
Dans ce mode de réalisation, une longueur axiale c des premiers pôles magnétiques en forme de griffe 4a est plus courte qu'une longueur axiale d des seconds pôles magnétiques en forme de griffe 4b.
Des aimants permanents 18 ont une forme trapézoïdale dans laquelle une épaisseur radiale augmente vers les régions de partie de pointe des premiers pôles magnétiques en forme de griffe 4a, un centre de gravité des aimants permanents de forme trapézoïdale 18 étant sollicité vers les seconds pôles magnétiques en forme de griffe 4b.
Dans ce mode de réalisation, les aimants permanents trapézoïdaux 18 constituent un moyen d'augmentation de déplacement, et une force centrifuge plus importante agit sur les régions de partie de pointe des premiers pôles magnétiques en forme de griffe 4a du premier corps de noyau polaire 5.
La figure 15 est un schéma représentant un état déplacé de façon radiale des premiers pôles magnétiques en forme de griffe 4a et des seconds pôles magnétiques en forme de griffe 4b en raison d'un couple, un angle de déplacement e des premiers pôles magnétiques en forme de griffe 4a étant supérieur à un angle de déplacement f des seconds pôles magnétiques en forme de griffe 4b en raison des aimants permanents 18 ayant un centre de gravité qui est sollicité, et un déséquilibre se produit dans le déplacement entre le premier corps de noyau polaire 5 et le second corps de noyau polaire 6, permettant à des effets similaires à ceux dans le mode de réalisation 1 d'être obtenus.
Parce que la longueur c des premiers pôles magnétiques en forme de griffe 4a est plus courte que la longueur d des seconds pôles magnétiques en forme de griffe 4b, la quantité de déplacement radial des premiers pôles magnétiques en forme de griffe 4a et des seconds pôles magnétiques en forme de griffe 4b est égale, et l'entrefer entre le noyau de stator et le rotor est également égal pour à la fois les premiers pôles magnétiques en forme de griffe 4a et les seconds pôles magnétiques en forme de griffe 4b, l'entrefer nécessitant seulement de correspondre aux seconds pôles magnétiques en forme de griffe 4b ayant l'angle de déplacement le plus faible, et la puissance est améliorée.
De plus, dans chacun des modes de réalisation mentionnés ci-dessus, la puissance de l'alternateur peut également être améliorée en réduisant l'entrefer en rendant la longueur axiale des pôles magnétiques en forme de griffe du premier corps de noyau polaire, qui ont un angle de déplacement plus important déplacés plus dans une direction radiale que les pôles magnétiques en forme de griffe du second corps de noyau polaire, plus courte que la longueur axiale des pôles magnétiques en forme de griffe du second corps de noyau polaire.
Mode de réalisation 9 La figure 16 est une coupe transversale partielle représentant un rotor d'alternateur d'automobile selon le mode de réalisation 9 de la présente invention.
Dans ce mode de réalisation, une longueur axiale des premiers pôles magnétiques en forme de griffe 4a est plus longue qu'une longueur axiale des seconds pôles magnétiques en forme de griffe 4b. Un stator disposé sur une périphérie extérieure du rotor est configuré en installant un enroulement de stator 19 dans un noyau de stator de forme annulaire 20, et la longueur des premiers pôles magnétiques en forme de griffe 4a s'étend de façon axiale vers l'extérieur au-delà d'une surface d'extrémité A du noyau de stator 20.
Dans ce mode de réalisation, les premiers pôles magnétiques en forme de griffe 4a s'étendant de façon axiale vers l'extérieur au-delà de la surface d'extrémité A du noyau de stator 20 constituent un moyen d'augmentation de déplacement, le poids des premiers pôles magnétiques en forme de griffe 4a étant augmenté selon une quantité proportionnée à leur longueur plus longue que les seconds pôles magnétiques en forme de griffe 4b, et une force centrifuge proportionnellement plus importante agit sur les premiers pôles magnétiques en forme de griffe 4a du premier corps de noyau polaire 5. En conséquence, un déséquilibre se produit dans le déplacement entre le premier corps de noyau polaire 5 et le second corps de noyau polaire 6, permettant à des effets similaires à ceux dans le mode de réalisation 1 d'être obtenus.
La longueur des premiers pôles magnétiques en forme de griffe 4a s'étend de façon axiale vers l'extérieur au-delà de la surface d'extrémité A du noyau de stator 20, et la quantité de déplacement radial des premiers pôles magnétiques en forme de griffe 4a et des seconds pôles magnétiques en forme de griffe 4b est égale dans la région du noyau de stator 20, les parties des premiers pôles magnétiques en forme de griffe 4a dans lesquelles la quantité de déplacement radial est plus importante que dans les seconds pôles magnétiques en forme de griffe 4b étant positionnées à l'extérieur de la région du noyau de stator 20. Par conséquent, bien que la force centrifuge par rapport aux aimants permanents 7 soit principalement supportée par les premiers pôles magnétiques en forme de griffe 4a ayant le déplacement le plus important, l'entrefer peut être réduit proportionnellement simplement en établissant l'entrefer pour qu'il corresponde aux seconds pôles magnétiques en forme de griffe 4b ayant la quantité moins importante de déplacement, permettant à la puissance du générateur d'être améliorée.
De plus, dans chacun des modes de réalisation mentionnés ci-dessus, il est possible d'augmenter le déséquilibre du déplacement des premiers pôles magnétiques en forme de griffe et des seconds pôles magnétiques en forme de griffe davantage en associant chacun des moyens d'augmentation de déplacement.
Dans chacun des modes de réalisation mentionnés ci-dessus, un rotor d'alternateur d'automobile constituant une machine dynamoélectrique a été expliqué, mais la présente invention peut également être appliquée à des rotors de moteurs électriques, moteurs générateurs, etc., qui constituent également des machines dynamoélectriques.
Claims (13)
1. Rotor dynamoélectrique caractérisé en ce qu'il comprend: une bobine de rotor (1) pour générer un flux magnétique; un premier corps de noyau polaire (5) et un second corps de noyau polaire (6) disposés afin de se faire face, ayant respectivement: des première et seconde parties cylindriques (2a, 2b) sur lesquelles ladite bobine de rotor (1) est installée; des première et seconde parties de disque (3a, 3b) s'étendant de façon radiale vers l'extérieur à partir de première et seconde parties d'extrémité desdites première et seconde parties cylindriques (2a, 2b) ; et une pluralité de premiers et seconds pôles magnétiques en forme de griffe (4a, 4b) s'étendant de façon axiale vers l'intérieur à partir desdites première et seconde parties de disque (3a, 3b) afin de s'engrener en alternance les uns avec les autres, lesdits premiers et seconds pôles magnétiques en forme de griffe (4a, 4b) recouvrant ladite bobine de rotor (1) et étant magnétisés pour obtenir des pôles attirés vers le Nord (N) et des pôles attirés vers le Sud (S) par ledit flux magnétique; et des aimants permanents (7, 11, 18) disposés entre des paires adjacentes desdits premiers et seconds pôles magnétiques en forme de griffe (4a, 4b), lesdits aimants permanents (7, 11, 18) réduisant le flux de fuites magnétiques entre lesdits pôles magnétiques adjacents en forme de griffe (4a, 4b), des parties de bride (8a, 8b) faisant saillie dans une direction circonférentielle et limitant le mouvement radial desdits aimants permanents (7, 11, 18) en raison de la force centrifuge étant formées sur des première et seconde surfaces latérales desdits pôles magnétiques en forme de griffe (4a, 4b), et des régions de partie de pointe desdits premiers pôles magnétiques en forme de griffe (4a) dudit premier corps de noyau polaire (5) et des régions de partie de pointe desdits seconds pôles magnétiques en forme de griffe (4b) dudit second corps de noyau polaire (6) étant déplacées de façon radiale vers l'extérieur par rapport à des parties d'embase respectives en raison de ladite force centrifuge, dans lequel ledit rotor dynamoélectrique comprend en outre: un moyen d'augmentation de déplacement pour faire en sorte que lesdits premiers pôles magnétiques en forme de griffe (4a) dudit premier corps de noyau polaire (5) se déplacent plus que lesdits seconds pôles magnétiques en forme de griffe (4b) dudit second corps de noyau polaire (6).
2. Rotor dynamoélectrique selon la revendication 1, dans lequel: ledit moyen d'augmentation de déplacement est constitué par ladite première partie de disque (3a) dudit premier corps de noyau polaire (5) ayant une rainure (9) s'étendant dans une direction circonférentielle.
3. Rotor dynamoélectrique selon la revendication 1, dans lequel: ledit moyen d'augmentation de déplacement est constitué par ladite première partie de disque (3a) dudit premier corps de noyau polaire (5) ayant une longueur axiale qui est plus courte qu'une longueur axiale de ladite seconde partie de disque (3b) dudit second corps de noyau polaire (6).
4. Rotor dynamoélectrique selon la revendication 1, dans lequel: ledit moyen d'augmentation de déplacement est constitué par une partie d'accrochage (10) disposée sur une partie de pointe desdits premiers pôles magnétiques en forme de griffe (4a) dudit premier corps de noyau polaire (5) pour limiter le mouvement axial desdits aimants permanents (7) .
5. Rotor dynamoélectrique selon la revendication 1, dans lequel: ledit moyen d'augmentation de déplacement est constitué par lesdits aimants permanents (11) ayant une dimension d'épaisseur de paroi radiale qui augmente progressivement vers lesdites régions de partie de pointe desdits premiers pôles magnétiques en forme de griffe (4a).
6. Rotor dynamoélectrique selon la 30 revendication 1, dans lequel: lesdits aimants permanents sont entourés et maintenus par des éléments de serrage (12, 14) ; et ledit moyen d'augmentation de déplacement est constitué par un élément de liaison (13) s'étendant dans une direction circonférentielle sur un côté intérieur de façon radiale desdits éléments de serrage (12, 14) pour relier lesdits éléments de serrage (12, 14), ledit élément de liaison (13) ayant une rigidité moins importante près desdites régions de partie de pointe desdits premiers pôles magnétiques en forme de griffe (4a) dudit premier corps de noyau polaire (5) que près desdites parties d'embase.
7. Rotor dynamoélectrique selon la revendication 1, dans lequel: ledit moyen d'augmentation de déplacement est constitué par un élément de serrage (14) entourant et serrant chacun desdits aimants permanents (7) et ayant un ressort à lames (15) sur un côté intérieur de façon radiale pour appuyer sur lesdites régions de partie de pointe desdits premiers pôles magnétiques en forme de griffe (4a) dudit premier corps de noyau polaire (5) de façon radiale vers l'extérieur.
8. Rotor dynamoélectrique selon la 25 revendication 1, dans lequel: ledit moyen d'augmentation de déplacement est constitué par lesdits aimants permanents (7) ayant une densité plus importante près desdites régions de partie de pointe desdits premiers pôles magnétiques en forme de griffe (4a) dudit premier corps de noyau polaire (5) que près desdites parties d'embase.
9. Rotor dynamoélectrique selon la revendication 1, dans lequel: ledit moyen d'augmentation de déplacement est constitué par lesdits aimants permanents (18) ayant une épaisseur radiale plus importante près desdites régions de partie de pointe desdits premiers pôles magnétiques en forme de griffe (4a) dudit premier corps de noyau polaire (5) que près desdites parties d'embase.
10. Rotor dynamoélectrique selon la revendication 1, dans lequel: ledit moyen d'augmentation de déplacement est constitué par lesdits aimants permanents (7) ayant un centre de gravité qui est sollicité vers lesdites régions de partie de pointe desdits premiers pôles magnétiques en forme de griffe (4a) dudit premier corps de noyau polaire (5).
11. Rotor dynamoélectrique selon la revendication 1, dans lequel: un premier ventilateur de refroidissement (16a) et un second ventilateur de refroidissement (16b) sont disposés sur lesdites parties d'embase desdits premiers pôles magnétiques en forme de griffe (4a) dudit premier corps de noyau polaire (5) et lesdites parties d'embase desdits seconds pôles magnétiques en forme de griffe (4b) dudit second corps de noyau polaire (6), respectivement; et ledit moyen d'augmentation de déplacement est constitué par une pale de ventilateur (17) qui augmente la rigidité dudit second ventilateur de refroidissement (16b).
12. Rotor dynamoélectrique selon la 5 revendication 1, dans lequel: ledit moyen d'augmentation de déplacement est constitué par lesdits premiers pôles magnétiques en forme de griffe (4a) s'étendant de façon axiale vers l'extérieur au-delà d'une surface d'extrémité d'un noyau de stator (20) entourant ledit rotor.
13. Rotor dynamoélectrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, dans lequel: une longueur axiale desdits premiers pôles magnétiques en forme de griffe (4a) est plus courte qu'une longueur axiale desdits seconds pôles magnétiques en forme de griffe (4b).
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