FR2926686A1 - Stator de machine electrique tournante - Google Patents

Abstract

Stator d'une machine électrique tournante, comprenant:un noyau de fer de stator (1) comportant une pluralité d'encoches,une pluralité de premier et deuxième groupes de fils métalliques (21, 22) et de troisième et quatrième groupes de fils métalliques (33, 34) insérés dans une encoche,de premiers éléments d'écoulement de fluide de refroidissement (201), présentant un chemin d'écoulement de fluide de refroidissement (201a) dans une direction axiale,de deuxièmes éléments d'écoulement de fluide de refroidissement (302) présentant un chemin d'écoulement de fluide de refroidissement (302a) dans une direction axiale,une pluralité de conducteurs de connexion (4) interposés entre l'une des extrémités en saillie des premier et deuxième groupes de fils métalliques (21, 22).

Description

Stator de machine électrique tournante

CONTEXTE DE L'INVENTION Domaine de l'invention La présente invention concerne un stator d'une machine électrique tournante, qui peut être de préférence utilisé pour un alternateur polyphasé et similaires, et concerne plus spécifiquement l'amélioration d'un dispositif de connexion d'une extrémité de bobine de stator.

Etat de la technique En tant que stator d'une machine électrique tournante conventionnelle, il existe un stator dans lequel une bobine de stator à insérer dans une encoche d'un noyau de fer de stator est configurée par quatre groupes de fils métalliques, et quand les quatre groupes de fils métalliques sont ensemble connectés à une extrémité de bobine, qui fait saillie à partir d'une extrémité d'encoche dans une direction axiale d'un rotor, un grand courant de circulation circule entre les groupes de fils métalliques, par conséquent, les groupes de fils métalliques sont divisés en deux groupes de fils métalliques chacun, et un bloc conducteur est utilisé pour se connecter entre les deux groupes de fils métalliques à une extrémité de bobine de stator, respectivement, et les deux groupes de fils métalliques respectifs sont connectés séparément à une autre bobine de stator dans l'encoche dans une direction radiale par un conducteur de connexion. Le conducteur de connexion est prévu sur les faces latérales extérieures des groupes de fils métalliques (par exemple, cf. les documents USP 7 088 020 (page 1, figures 1 et 6) et JP-A-6-14 483 (page 1, figure 3)). Dans le stator précédent d'une machine électrique tournante configurée comme ci-dessus, le bloc conducteur devait être prévu pour se connecter électriquement entre les deux groupes de fils métalliques divisés, l'un à côté de l'autre, à l'extrémité de bobine de stator. De plus, étant donné que le conducteur de connexion était prévu sur des faces latérales extérieures des groupes de fils métalliques, le conducteur de connexion connectant l'extrémité de bobine de stator, qui était collectivement connectée par le bloc conducteur, à une autre bobine de stator dans une encoche pour les deux groupes de fils métalliques respectifs, le conducteur de connexion et le bloc conducteur étaient présents en double dans une direction circonférentielle dans la partie de connexion pertinente, ce qui conduisait à un problème d'augmentation des matières utilisées. De plus, le bloc conducteur et le conducteur de connexion étaient présents dans l'extrémité de bobine de stator de cette façon, ce qui conduisait à un problème d'augmentation du poids, ce qui était désavantageux pour la suppression des vibrations. De plus, étant donné qu'un courant circule largement à travers une région approximativement de 10 mm (profondeur de pénétration) à l'intérieur du conducteur de connexion dû à une résistance électrique réduite et à l'effet de peau, une perte significative se produit du côté d'un noyau de fer de stator du conducteur de connexion. Dans la structure précédente comme ci-dessus, étant donné qu'un chemin thermique pour refroidir la partie de connexion est long, y compris un chemin du conducteur de connexion au bloc conducteur par l'intermédiaire d'une surface de liaison entre le conducteur de connexion et des groupes de fils métalliques, les groupes de fils métalliques, et une surface de liaison entre le bloc conducteur et les groupes de fils métalliques, la résistance thermique augmente, ce qui provoque une haute température, ce qui conduit à un risque de dégradation d'un matériau isolant appliqué à une pointe de la bobine de stator. Il en résultait un problème qu'un courant était limité en capacité de courant.

RESUME DE L'INVENTION L'invention a été réalisée pour résoudre les problèmes de la technique connexe comme ci-dessus, et il est un objet de l'invention d'obtenir un stator d'une machine électrique tournante, dans lequel l'utilisation des matières est réduite dans une section de connexion dans une direction radiale dans une partie d'extrémité de bobine en saillie à partir d'une encoche d'une bobine de stator, par conséquent, le poids est réduit, de sorte que les vibrations sont supprimées, de plus, la résistance thermique entre une partie d'occurrence de perte et une partie refroidie diminue de sorte qu'une montée en température est supprimée. Un stator d'une machine électrique tournante selon un aspect de l'invention présente un noyau de fer de stator comportant une pluralité d'encoches, une pluralité de premier et deuxième groupes de fils métalliques du côté d'un diamètre intérieur et des troisième et quatrième groupes de fils métalliques du côté d'un diamètre extérieur, chacun de la pluralité d'ensembles de premier, deuxième, troisième et quatrième groupes de fils métalliques est inséré dans l'une de la pluralité d'encoches sur deux rangées et deux étages, en saillie à partir des deux extrémités d'encoche dans une direction axiale, une pluralité de premiers éléments d'écoulement de fluide de refroidissement, chacun de la pluralité de premiers éléments d'écoulement de fluide de refroidissement présente un chemin d'écoulement de fluide de refroidissement dans une direction axiale, disposé entre le premier groupe de fils métalliques et le deuxième groupe de fils métalliques, en saillie, plus court que les premier et deuxième groupes de fils métalliques, à partir des deux extrémités d'encoche dans une direction axiale, une pluralité de deuxièmes éléments d'écoulement de fluide de refroidissement, chacun de la pluralité de deuxièmes éléments d'écoulement de fluide de refroidissement présente un chemin d'écoulement de fluide de refroidissement dans une direction axiale, disposé entre le troisième groupe de fils métalliques et le quatrième groupe de fils métalliques, en saillie, plus court que les troisième et quatrième groupes de fils métalliques, à partir des deux extrémités d'encoche dans une direction axiale, et une pluralité de conducteurs de connexion, chacun de la pluralité de conducteurs de connexion est interposé entre l'une des extrémités en saillie des premier et deuxième groupes de fils métalliques, et présente des trous traversants axiaux, qui communiquent avec le chemin d'écoulement du premier élément d'écoulement de fluide de refroidissement, dans une telle région interposée, et est interposé entre l'une des extrémités en saillie des troisième et quatrième groupes de fils métalliques, et présente des trous traversants axiaux, qui communiquent avec le chemin d'écoulement du deuxième élément d'écoulement de fluide de refroidissement, dans une telle région interposée, et se connecte entre l'une des extrémités en saillie des premier et deuxième groupes de fils métalliques et l'une des extrémités en saillie des troisième et quatrième groupes de fils métalliques.

Les objets, particularités, aspects et avantages ci-dessus, ainsi que d'autres, de la présente invention ressortiront mieux de la description détaillée suivante lorsqu'elle est lue en conjonction avec les dessins annexés.

BREVE DESCRIPTION DES DESSINS La figure 1 montre un schéma en coupe d'une partie pertinente montrant de façon simplifiée approximativement la moitié supérieure d'un stator d'une machine électrique tournante selon le mode de réalisation 1 de l'invention ; la figure 2 montre un schéma d'une extrémité de bobine à droite sur la figure 1, qui est vue dans une direction d'une flèche A sur la figure 1 ; la figure 3 montre un schéma de l'extrémité de bobine à droite sur la figure 1, qui est vue dans une direction d'une flèche B sur la figure 1 ; la figure 4 montre un schéma pour illustrer un 5 trajet de courant passant par l'extrémité de bobine à droite sur la figure 1 ; la figure 5 montre un schéma latéral montrant de façon simplifiée une section de connexion d'une extrémité de bobine de stator, la section de connexion 10 étant une partie pertinente d'un stator d'une machine électrique tournante selon le mode de réalisation 2 de l'invention ; la figure 6 montre un schéma latéral montrant de façon simplifiée une section de connexion d'un stator 15 d'une machine électrique tournante selon le mode de réalisation 3 de l'invention, dans le cas où un conducteur de connexion à une extrémité de bobine est du type droit ; la figure 7 montre un schéma latéral montrant de 20 façon simplifiée une section de connexion d'un stator d'une machine électrique tournante selon le mode de réalisation 3 de l'invention, dans le cas où un conducteur de connexion à une extrémité de bobine est du type croisé ; 25 la figure 8 montre un schéma explicatif montrant de façon simplifiée une section de connexion d'une extrémité de bobine de stator, et la section de connexion étant une partie pertinente d'un stator d'une machine électrique tournante selon un mode de 30 réalisation 4 de l'invention ; et la figure 9 montre un schéma explicatif montrant de façon simplifiée une section de connexion d'une extrémité de bobine de stator, la section de connexion étant une partie pertinente d'un stator d'une machine électrique tournante selon le mode de réalisation 5 de l'invention.

DESCRIPTION DETAILLEE DU MODE DE REALISATION PREFERE DE L'INVENTION Mode de réalisation 1 Les figures 1 à 4 illustrent un stator d'une machine électrique tournante selon le mode de réalisation 1 de l'invention. La figure 1 montre un schéma en coupe d'une partie pertinente montrant de façon simplifiée approximativement une moitié supérieure du stator, la figure 2 montre une extrémité de bobine à droite sur la figure 1, qui est vue dans une direction d'une flèche A de la figure 1, la figure 3 montre l'extrémité de bobine vue dans une direction d'une flèche B, et la figure 4 montre un schéma illustrant un trajet de courant passant dans l'extrémité de bobine. Les mêmes références désignent des pièces identiques ou correspondantes sur toutes les figures. Sur la figure 1, le stator de la machine électrique tournante est formé dans une forme cylindrique enfermant un rotor (non montré), et comprend un noyau de fer de stator 1 comportant des encoches (non montrées) pour l'insertion d'une bobine au niveau du centre (côté inférieur sur la figure), une bobine 2 du côté du diamètre intérieur, qui est disposée du côté d'un diamètre intérieur (côté inférieur sur la figure) de l'encoche, et en saillie à partir d'une extrémité de l'encoche dans une direction axiale du rotor, une bobine du côté du diamètre extérieur 3, qui est disposée du côté d'un diamètre extérieur (côté supérieur sur la figure) de l'encoche, et en saillie à partir de l'extrémité de l'encoche dans la direction axiale du rotor, et un conducteur de connexion 4 pour connecter une extrémité en saillie de la bobine 2 du côté du diamètre intérieur à une extrémité en saillie de la bobine 3 du côté du diamètre extérieur dans une direction radiale, un dispositif de support de bobine de stator 6 pour fixer des parties en saillie de la bobine 5, et un boîtier 7 ou similaires. La bobine 2 du côté du diamètre intérieur comporte un premier groupe de fils métalliques 21 ; un deuxième groupe de fils métalliques 22 agencé avec un espace prédéterminé dans une direction circonférentielle par rapport au premier groupe de fils métalliques 21 ; un premier élément d'écoulement de fluide de refroidissement 201 inséré entre les premier et deuxième groupes de fils métalliques 21 et 22 (inséré dans l'espace prédéterminé), dans lequel la longueur en saillie à partir de l'extrémité d'encoche est courte en comparaison avec chacun des premier et deuxième groupes de fils métalliques 21 et 22, et un chemin d'écoulement de fluide de refroidissement 201a est formé dans une direction axiale à l'intérieur de l'élément d'écoulement ; un cinquième groupe de fils métalliques 25 agencé en parallèle aux premier et deuxième groupes de fils métalliques 21 et 22 par l'intermédiaire d'une entretoise non montrée ; un sixième groupe de fils métalliques 26 agencé avec un espace prédéterminé dans une direction circonférentielle par rapport au cinquième groupe de fils métalliques 25 ; et un troisième élément d'écoulement de fluide de refroidissement 203 inséré entre les cinquième et sixième groupes de fils métalliques 25 et 26, dans lequel la longueur en saillie à partir de l'extrémité d'encoche est courte en comparaison avec chacun des cinquième et sixième groupes de fils métalliques 25 et 26, et un chemin d'écoulement de fluide de refroidissement 203a est formé dans une direction axiale à l'intérieur de l'élément d'écoulement ; et un revêtement isolant comme par le passé, qui n'est pas montré en particulier.

Comme dans la bobine 2 du côté du diamètre intérieur, la bobine 3 du côté du diamètre extérieur comporte un troisième groupe de fils métalliques 33 ; un quatrième groupe de fils métalliques 34 agencé avec un espace prédéterminé dans une direction circonférentielle par rapport au troisième groupe de fils métalliques 33 ; un deuxième élément d'écoulement de fluide de refroidissement 302 inséré entre les troisième et quatrième groupes de fils métalliques 33 et 34, dans lequel la longueur en saillie à partir de l'extrémité d'encoche est courte en comparaison avec chacun des troisième et quatrième groupes de fils métalliques 33 et 34, et un chemin d'écoulement de fluide de refroidissement 302a est formé dans une direction axiale à l'intérieur de l'élément d'écoulement ; un septième groupe de fils métalliques 37 agencé en parallèle aux troisième et quatrième groupes de fils métalliques 33 et 34 par l'intermédiaire d'une entretoise non montrée ; un huitième groupe de fils métalliques 38 agencé avec un espace prédéterminé dans une direction circonférentielle par rapport au septième groupe de fils métalliques 37 ; et un quatrième élément d'écoulement de fluide de refroidissement 304 inséré entre les septième et huitième groupes de fils métalliques 37 et 38, dans lequel la longueur en saillie à partir de l'extrémité d'encoche est courte en comparaison avec chacun des septième et huitième groupes de fils métalliques 37 et 38, et un chemin d'écoulement de fluide de refroidissement 304a est formé dans une direction axiale à l'intérieur de l'élément d'écoulement ; et un revêtement isolant comme par le passé, qui n'est pas montré en particulier. Il est préférable que les premier, deuxième, troisième et quatrième groupes de fils métalliques 21, 22, 33 et 34 soient insérés dans une encoche sur deux rangées et deux étages. Les extrémités de la bobine 2 du côté du diamètre intérieur et les extrémités de la bobine 3 du côté du diamètre extérieur sont connectées pour être approximativement parallèles dans une direction radiale par un premier conducteur de connexion 41 et un deuxième conducteur de connexion 42 respectivement (ci-après, ils seront appelés conducteur de connexion 4, excepté au cas où il faudrait les distinguer les uns des autres). Plus spécifiquement, dans le premier conducteur de connexion 41, une extrémité (partie inférieure de la figure 3) est interposée entre des extrémités en saillie des premier et deuxième groupes de fils métalliques 21 et 22, et connectée aux premier et deuxième groupes de fils métalliques 21 et 22 respectifs ; l'autre extrémité (partie supérieure de la figure 3) est interposée entre des extrémités en saillie des troisième et quatrième groupes de fils métalliques 33 et 34, et connectée aux troisième et quatrième groupes de fils métalliques 33 et 34 respectifs ; des trous traversants axiaux 41a, qui communiquent avec le chemin d'écoulement 201a du premier élément d'écoulement de fluide de refroidissement 201, sont prévus dans une région interposée entre les premier et deuxième groupes de fils métalliques 21 et 22 de ladite une extrémité ; et des trous traversants axiaux 41b, qui communiquent avec le chemin d'écoulement 302a du deuxième élément d'écoulement de fluide de refroidissement 302, sont prévus dans une région interposée entre les troisième et quatrième groupes de fils métalliques 33 et 34 de l'autre extrémité. De façon similaire, dans le deuxième conducteur de connexion 42, une extrémité est interposée entre les extrémités en saillie des cinquième et sixième groupes de fils métalliques 25 et 26, et connectée aux cinquième et sixième groupes de fils métalliques 25 et 26 respectifs ; l'autre extrémité est interposée entre des extrémités en saillie des septième et huitième groupes de fils métalliques 37 et 38, et connectée aux septième et huitième groupes de fils métalliques 37 et 38 respectifs ; des trous traversants axiaux 42a, qui communiquent avec le chemin d'écoulement 203a du troisième élément d'écoulement de fluide de refroidissement 203, sont prévus dans une région interposée entre les cinquième et sixième groupes de fils métalliques 25 et 26 de ladite une extrémité ; et des trous traversants axiaux 42b, qui communiquent avec le chemin d'écoulement 304a du quatrième élément d'écoulement de fluide de refroidissement 304, sont prévus dans une région interposée entre les septième et huitième groupes de fils métalliques 37 et 38 de l'autre extrémité. Dans le mode de réalisation 1, l'épaisseur T41 du conducteur de connexion 4 (41 ou 42) est réalisée pour être égale à la largeur T de chacun des éléments d'écoulement de fluide de refroidissement (201, 203, 302 et 304) afin de réaliser une configuration dans laquelle la connexion du conducteur de connexion est réalisée sur une ligne d'extension d'un groupe de fils métalliques sans effectuer un traitement supplémentaire sur le fil métallique ou le groupe de fils métalliques pour économiser du temps de construction. En plus de ce qui précède, les parties en saillie respectives de la bobine 2 du côté du diamètre intérieur et de la bobine 3 du côté du diamètre extérieur, et le conducteur de connexion 4 sont soumis à un revêtement isolant par un élément isolant non montré, excepté les espaces C entre les groupes de fils métalliques respectifs, qui constituent le chemin d'écoulement de l'air de refroidissement, et les trous traversants 41a, 41b, 42a et 42b prévus dans le conducteur de connexion 4, et fixés au noyau de fer de stator 1 par le dispositif de support de bobine de stator 6, comme par le passé.

Alors que la description a été réalisée concernant une structure de connexion dans une direction radiale de la bobine 5 à une extrémité droite de la figure 1, une structure de connexion dans une direction radiale de la bobine est identique aussi à une extrémité gauche de la figure, qui est configurée de telle sorte qu'un fluide de refroidissement comme de l'air ou du gaz hydrogène est amené à circuler par une unité à air forcé non montrée à travers les chemins d'écoulement 201a, 203a, 302a et 304a prévus à l'intérieur de la bobine 5 et des trous traversants 41a, 41b, 42a et 42b prévus dans le conducteur de connexion 4, comme le montrent les flèches D sur la figure 1. Dans le mode de réalisation 1 configuré comme ci- dessus, ladite une extrémité du premier conducteur de connexion 41, prévue entre les extrémités des premier et deuxième groupes de fils métalliques 21 et 21 configurant la bobine 2 du côté du diamètre intérieur, et l'autre extrémité du premier conducteur de connexion 41, prévue entre les extrémités des troisième et quatrième groupes de fils métalliques 33 et 34 configurant la bobine 3 du côté du diamètre extérieur ont une fonction du bloc conducteur précédent, respectivement, se connectant électriquement entre les extrémités des premier et deuxième groupes de fils métalliques 21 et 22, et se connectant électriquement entre les extrémités des troisième et quatrième groupes de fils métalliques 33 et 34, respectivement, et connectant l'extrémité de la bobine 2 du côté du diamètre intérieur à l'extrémité de la bobine 3 du côté du diamètre extérieur en série dans une direction radiale. Cela élimine la nécessité du bloc conducteur précédent pour connecter en circonférence des groupes de fils métalliques adjacents entre eux. Par conséquent, l'utilisation des matières est réduite, de plus, le poids de l'extrémité de la bobine 5 (partie d'extrémité de bobine) est réduit, ce qui est avantageux pour la suppression des vibrations. De plus, étant donné que les trous traversants axiaux 41a, 41b, 42a et 42b pour la ventilation, qui communiquent avec les chemins d'écoulement 201a, 203a, 302a et 304a des éléments d'écoulement de fluide de refroidissement 201, 203, 302 et 304 fournis dans les parties d'encoche, respectivement, sont prevus dans lesdites unes extrémités et les autres extrémités du conducteur de connexion 4, respectivement, une capacité de refroidissement est également assurée. De plus, le bloc conducteur comme par le passé n'est pas utilisé, de ce fait, le nombre de parties de connexion diminue, ce qui réduit la longueur d'un trajet de courant, et par conséquent, la génération de chaleur diminue, de plus, la résistance thermique des parties de connexion peut être diminuée. Le conducteur de connexion est directement refroidi par les trous de ventilation, ce qui peut éliminer l'influence de la résistance thermique au niveau des surfaces de liaison entre le conducteur de connexion et les groupes de fils métalliques, au niveau desquels la résistance thermique est optimisée sur un chemin de refroidissement par le passé, par conséquent, la résistance thermique d'un chemin thermique E (figure 3) est diminuée de façon significative lorsque la chaleur générée dans le conducteur de connexion 4 est rayonnée à partir des trous traversants 41a, 41b, 42a et 42b, et en conséquence, une montée en température peut être supprimée, de sorte qu'un courant admissible d'un alternateur peut être augmenté. De plus, comme le montre une flèche F sur la figure 4, un courant se concentre du côté d'un noyau de fer de stator du conducteur de connexion 4 (à gauche sur la figure 4), une région G d'une surface du côté d'un diamètre extérieur des premier et deuxième groupes de fils métalliques 21 et 22, et une région H d'une surface du côté d'un diamètre intérieur des troisième et quatrième groupes de fils métalliques 33 et 34, et circule à travers une région montrée par I du conducteur de connexion 4 (environ 10 mm). Ainsi, les trous traversants 41a, 41b, 42a et 42b sont prévus à une distance d'au moins 10 mm des régions de concentration de courant, respectivement, de sorte que le problème de génération de chaleur peut être évité.

Comme décrit ci-dessus, en un mot, le mode de réalisation 1 est configuré de telle sorte que le stator comporte le noyau de fer de stator 1 ayant une pluralité d'encoches, une pluralité de premier et deuxième groupes de fils métalliques 21 et 22 du côté du diamètre intérieur et les troisième et quatrième groupes de fils métalliques 33 et 34 du côté du diamètre extérieur, chacun de la pluralité d'ensembles de premier, deuxième, troisième et quatrième groupes de fils métalliques est inséré dans l'une de la pluralité d'encoches sur deux rangées et deux étages, en faisant saillie à partir des deux extrémités d'encoche dans une direction axiale, une pluralité de premiers éléments d'écoulement de fluide de refroidissement 201, chacun de la pluralité de premiers éléments d'écoulement de fluide de refroidissement 201 présente un chemin d'écoulement de fluide de refroidissement 201a dans une direction axiale, disposé entre le premier groupe de fils métalliques 21 et le deuxième groupe de fils métalliques 22, en saillie, plus court que les premier et deuxième groupes de fils métalliques 21 et 22, à partir des deux extrémités d'encoche dans une direction axiale, une pluralité de deuxièmes éléments d'écoulement de fluide de refroidissement 302, chacun de la pluralité de deuxièmes éléments d'écoulement de fluide de refroidissement 302 présente un chemin d'écoulement de fluide de refroidissement 302a dans une direction axiale, disposé entre le troisième groupe de fils métalliques 33 et le quatrième groupe de fils métalliques 34, en saillie, plus court que les troisième et quatrième groupes de fils métalliques 33 et 34, à partir des deux extrémités d'encoche dans une direction axiale, et le premier conducteur de connexion 41 étant une pluralité de conducteurs de connexion 4, chacun de la pluralité de conducteurs de connexion 4 étant interposé entre l'une des extrémités en saillie des premier et deuxième groupes de fils métalliques 21 et 22, et présente des trous traversants axiaux 41a, qui communiquent avec le chemin d'écoulement 201a du premier élément d'écoulement de fluide de refroidissement 201, dans une telle région interposée, et est interposé entre l'une des extrémités en saillie des troisième et quatrième groupes de fils métalliques 33 et 34, et présente des trous traversants axiaux 41b, qui communiquent avec le chemin d'écoulement 302a du deuxième élément d'écoulement de fluide de refroidissement 302, dans une telle région interposée, et se connecte entre l'une des extrémités en saillie des premier et deuxième groupes de fils métalliques 21 et 22, et l'une des extrémités en saillie des troisième et quatrième groupes de fils métalliques 33 et 34. Selon le mode de réalisation 1 configuré de cette façon, l'extrémité de la bobine 2 du côté du diamètre intérieur et l'extrémité de la bobine 3 du côté du diamètre intérieur, chacune en saillie dans la direction axiale à partir de l'extrémité d'encoche, sont connectées ensemble dans la direction radiale par le conducteur de connexion 4 (41) ayant les trous traversants axiaux 41a et 41b dans les régions interposées entre les extrémités en saillie comme décrit ci-dessus, le bloc conducteur n'est pas nécessaire. Par conséquent, l'utilisation des matières est réduite, ce qui conduit à une réduction du poids de l'extrémité de la bobine 5, ce qui est avantageux pour la suppression des vibrations. De plus, étant donné que les trous traversants axiaux 41a, 41b, 42a et 42b pour une ventilation directe sont prévus dans le conducteur de connexion 4, la résistance thermique entre une partie d'occurrence de perte dans une zone centrale du conducteur de connexion 4 et les trous traversants 41a, 41b, 42a et 42b pour la ventilation est réduite, par conséquent la montée en température est supprimée, ce qui conduit à l'avantage qu'une valeur admissible d'un courant en termes de capacité de charge peut être augmentée. De plus, la génération de chaleur est supprimée, ce qui supprime la détérioration du matériau isolant non montré, et en outre, l'utilisation des matières est réduite, permettant ainsi de réduire le coût.

Mode de réalisation 2 La figure 5 montre un schéma latéral montrant de façon simplifiée une section de connexion d'une extrémité de bobine de stator qui est une partie pertinente d'un stator d'une machine électrique tournante selon le mode de réalisation 2 de l'invention, qui correspond à un schéma vu dans la même direction que sur la figure 3 du mode de réalisation 1.

Le mode de réalisation 2 montre un exemple selon lequel un conducteur de connexion 4 est configuré dans un motif croisé, le conducteur de connexion se connectant dans une direction radiale entre les extrémités de la bobine 2 du côté du diamètre intérieur, disposée du côté du diamètre intérieur de l'encoche montrée sur la figure 1, et les extrémités de la bobine 3 du côté du diamètre extérieur, disposée du côté du diamètre extérieur de l'encoche. Sur la figure, la bobine 2 du côté du diamètre intérieur est agencée dans l'ordre d'un premier groupe de fils métalliques 21, d'un deuxième groupe de fils métalliques 22, d'un cinquième groupe de fils métalliques 25 et d'un sixième groupe de fils métalliques 26 de droite à gauche sur la figure, c'est-à-dire agencée dans l'ordre inverse par rapport à celui dans le mode de réalisation 1, et la bobine 3 du côté du diamètre extérieur est disposée de la même façon que dans le mode de réalisation 1. Les deux extrémités de la bobine 2 du côté du diamètre intérieur et de la bobine 3 du côté du diamètre extérieur sont connectées par un premier conducteur de connexion 43 et un deuxième conducteur de connexion 44 de sorte qu'il apparaît que les conducteurs de connexion se croisent lorsque les deux extrémités de la bobine 2 du côté du diamètre intérieur et de la bobine 3 du côté du diamètre extérieur sont vues dans une direction axiale.

Une telle connexion s'appelle une connexion croisée. Dans une zone de croisement, le premier conducteur de connexion 43 et le deuxième conducteur de connexion 44 sont agencés d'une manière telle qu'ils sont décalés l'un par rapport à l'autre dans une direction axiale d'un rotor (direction d'avant en arrière du plan de la feuille de la figure 5), de sorte que les conducteurs 43 et 44 ne se touchent pas. C'est-à-dire que dans le premier conducteur de connexion 43 qui est le conducteur de connexion 4, une extrémité (côté inférieur de la figure) est disposée entre les extrémités en saillie des premier et deuxième groupes de fils métalliques 21 et 22, et connectée aux premier et deuxième groupes de fils métalliques 21 et 22 respectifs ; l'autre extrémité (côté supérieur de la figure) est agencée entre les extrémités en saillie des troisième et quatrième groupes de fils métalliques 33 et 34, et connectée aux troisième et quatrième groupes de fils métalliques 33 et 34 respectifs. Des trous traversants axiaux 43a, qui communiquent avec le chemin d'écoulement 201a du premier élément d'écoulement de fluide de refroidissement 201 (cf. figure 2), sont prévus dans ladite une extrémité, et des trous traversants axiaux 43b, qui communiquent avec le chemin d'écoulement 302a du deuxième élément d'écoulement de fluide de refroidissement 302 (cf. figure 2), sont prévus dans l'autre extrémité. La connexion du deuxième conducteur de connexion 44 est réalisée de la même façon, dans laquelle des trous traversants axiaux 44a, qui communiquent avec le chemin d'écoulement 203a du troisième élément d'écoulement de fluide de refroidissement 203, sont prévus dans une extrémité (côté inférieur de la figure), et des trous traversants axiaux 44b, qui communiquent avec le chemin d'écoulement 304a du quatrième élément d'écoulement de fluide de refroidissement 304, sont prévus dans l'autre extrémité. La configuration suivante est la même que dans le mode de réalisation 1 : le bloc conducteur précédent n'est pas utilisé, et le conducteur de connexion 4 est amené à avoir une fonction du bloc conducteur, de plus, l'épaisseur T43 ou T44 du conducteur de connexion croisée 4 (43 ou 44) est rendue identique à la largeur T (cf. figure 2) de chacun des éléments d'écoulement de fluide de refroidissement (201, 203, 302 et 304) afin de réaliser une configuration où la connexion du conducteur de connexion est réalisée sur une ligne d'extension de chaque groupe de fils métalliques sans effectuer un traitement supplémentaire sur le fil métallique de façon à économiser du temps de construction. Dans le mode de réalisation 2 configuré comme ci- dessus, le bloc conducteur est inutile, tout comme dans le mode de réalisation 1, et l'utilisation des matières est réduite, de plus, le poids d'une pointe de la partie d'extrémité de la bobine 5 est réduit, ce qui est avantageux pour la suppression des vibrations. De plus, étant donné que les premier et deuxième conducteurs de connexion croisée 43 et 44 peuvent être réduits en longueur en comparaison avec le conducteur précédent dans lequel les côtés extérieurs des groupes de fils métalliques sont connectés ensemble, la réduction de l'utilisation des matières combinée avec la réduction de l'utilisation des matières assurée par l'élimination de la nécessité du bloc conducteur est grande en comparaison avec le mode de réalisation 1. Par conséquent, la réduction en poids de la pointe de la bobine 5 est également grande en comparaison avec le mode de réalisation 1, ce qui est avantageux pour la suppression des vibrations. De plus, la configuration suivante est utilisée : ladite une extrémité et l'autre extrémité de chacun des premier et deuxième conducteurs de connexion croisée 43 et 44 sont connectées d'une manière telle qu'elles que des groupes de fils métalliques adjacents sont interposés entre celles-ci, respectivement, ce qui peut éliminer des parties connectées à des groupes de fils métalliques présents dans un conducteur de connexion croisée par le passé, en conséquence, la résistance thermique de la partie correspondante peut être diminuée. En particulier, étant donné que l'influence de la résistance thermique au niveau des surfaces de liaison entre le conducteur de connexion croisée et les groupes de fils métalliques peut être largement réduite, la résistance thermique d'un chemin thermique X peut être diminuée de façon significative lorsque la chaleur générée dans le conducteur de connexion croisée 4 est rayonnée à partir des trous traversants 43a, 43b, 44a et 44b, et par conséquent, une montée en température peut être supprimée, de sorte qu'un courant admissible d'un alternateur peut être augmenté.

Mode de réalisation 3 Les figures 6 et 7 montrent des schémas pour illustrer un stator d'une machine électrique tournante selon le mode de réalisation 3 de l'invention, et la figure 6 montre un schéma latéral montrant de façon simplifiée une section de connexion d'une extrémité de bobine de stator dans le cas où un conducteur de connexion est de type droit, et la figure 7 montre un schéma latéral montrant de façon simplifiée une section de connexion d'une extrémité de bobine de stator dans le cas où un conducteur de connexion est de type croisé, les deux correspondant à un schéma vu dans la même direction que la figure 3 du mode de réalisation 1. Dans les modes de réalisation 1 et 2, la largeur dans une direction radiale de chacune des sections de connexion entre les groupes de fils métalliques, la largeur étant donnée par le conducteur de connexion 4, est réalisée pour être approximativement égale à la largeur T de chaque élément d'écoulement de fluide de refroidissement, dans l'extrémité de la bobine 5. Cependant, dans un conducteur de connexion droit du mode de réalisation 3, la largeur T45 d'un premier conducteur de connexion 45 qui est le conducteur de connexion 4 et la largeur T46 d'un deuxième conducteur de connexion 46 qui est le conducteur de connexion 4 (T45 = T46) sont rendues grandes en comparaison avec la largeur T (cf. figure 2) de l'élément d'écoulement de fluide de refroidissement, respectivement, et dans un conducteur de connexion croisée, la largeur T47 d'un premier conducteur de connexion 47 qui est le conducteur de connexion 4 et la largeur T48 d'un deuxième conducteur de connexion 48 qui est le conducteur de connexion 4 (T47 = T48) sont rendues grandes en comparaison avec la largeur T (cf. figure 2) de l'élément d'écoulement de fluide de refroidissement, respectivement, de sorte que la résistance électrique du conducteur de connexion 4 est réduite, de sorte que la perte est réduite. De plus, dans le conducteur de connexion 4, la superficie de la section d'un chemin thermique E d'une partie centrale aux trous traversants 45a, 45b, 46a et 46b pour la ventilation, ou la superficie de la section d'un chemin thermique X de la partie centrale aux trous traversants 47a, 47b, 48a et 48b pour la ventilation, la partie centrale étant une cause de perte, peut être augmentée, de sorte que la résistance thermique est diminuée, en conséquence, la montée en température dans le conducteur de connexion 4 peut être supprimée. D'après ce qui précède, selon le mode de réalisation 3, un courant admissible d'un alternateur peut encore être augmenté en comparaison avec les modes de réalisation 1 et 2.

Mode de réalisation 4 La figure 8 montre un schéma explicatif montrant de façon simplifiée une section de connexion d'une extrémité de bobine de stator qui est une partie pertinente d'un stator d'une machine électrique tournante selon le mode de réalisation 4 de l'invention. Dans le mode de réalisation 4, des trous traversants pour la ventilation, qui sont prévus dans des sections de connexion avec des groupes de fils métalliques dans une extrémité et l'autre extrémité d'un conducteur de connexion 4, sont réalisés pour être des trous traversants circulaires 4a et 4b, comme le montre la figure 8, et agencés en zigzag dans une direction radiale, de sorte que le nombre des trous traversants 4a et 4b est augmenté en comparaison avec le mode de réalisation 3. Alors que la figure 8 montre une moitié supérieure, une moitié inférieure est configurée de la même façon. Les autres configurations sont les mêmes que dans le mode de réalisation 3, par conséquent, leur description est omise. Dans le mode de réalisation 4 configuré comme ci-dessus, la superficie de la section des trous traversants 4a et 4b du conducteur de connexion 4 est augmentée, de sorte que la superficie de refroidissement est augmentée, ce qui augmente la quantité de chaleur transférée au gaz de refroidissement s'écoulant à travers les trous traversants 4a et 4b, de sorte que la montée en température dans le conducteur de connexion 4 peut être supprimée, ce qui conduit à l'avantage qu'un courant admissible d'un alternateur peut encore être augmenté en comparaison avec le mode de réalisation 3.30 Mode de réalisation 5 La figure 9 montre un schéma explicatif montrant de façon simplifiée une section de connexion d'une bobine de stator qui est une partie pertinente d'un stator d'une machine électrique tournante selon le mode de réalisation 5 de l'invention. Dans le mode de réalisation 5, parmi la pluralité de trous traversants 4b prévus dans le conducteur de connexion 4 dans le mode de réalisation 4, dans une section de connexion avec une extrémité d'une bobine 3 du côté du diamètre extérieur, un trou traversant Obi du côté du diamètre le plus à l'intérieur (en bas de la figure) est déplacé vers un côté de l'autre extrémité du conducteur de connexion 4 (en haut de la figure), et est placé dans une position éloignée au moins d'une dimension L (L = 10 mm) d'une position d'une surface 33a du côté du diamètre intérieur d'un troisième (quatrième) groupe de fils métalliques 33 (34), et dans une section de connexion avec une extrémité d'une bobine 2 du côté du diamètre intérieur, qui n'est pas montrée sur la figure, un trou traversant (4a) du côté du diamètre le plus à l'extérieur (en haut de la figure) est de façon similaire déplacé vers un côté d'une extrémité (en bas de la figure) de sorte que les trous traversants peuvent éviter une zone de concentration de courant K, le courant circulant dans le conducteur de connexion 4, montré par de nombreux points sur la figure. Un espace entre les trous traversants 4b (4a) est rétréci en comparaison avec celui dans le mode de réalisation 4.

Dans le mode de réalisation 5 configuré comme ci- dessus, les trous traversants 4b (4a) pour la ventilation, prévus dans le conducteur de connexion 4, sont réalisés pour se trouver dans une position éloignée d'une région de profondeur de pénétration de courant, de sorte que les trous traversants 4b (4a) n'interfèrent pas avec l'écoulement de courant, ce qui réduit la perte, et par conséquent, un courant admissible d'un alternateur peut encore être augmenté en comparaison avec le mode de réalisation 4. Diverses modifications et changements de la présente invention ressortiront pour l'homme du métier sans s'éloigner du domaine et de l'esprit de la présente invention, et il convient de comprendre qu'elle n'est pas limitée aux modes de réalisation illustratifs exposés ici.

Claims (6)

REVENDICATIONS

1. Stator d'une machine électrique tournante, comprenant : un noyau de fer de stator (1) comportant une pluralité d'encoches, une pluralité de premier et deuxième groupes de fils métalliques (21, 22) du côté d'un diamètre intérieur et de troisième et quatrième groupes de fils métalliques (33, 34) du côté d'un diamètre extérieur, chacun de la pluralité d'ensembles de premier, deuxième, troisième et quatrième groupes de fils métalliques est inséré dans l'une de la pluralité d'encoches sur deux rangées et deux étages, en faisant saillie à partir des deux extrémités d'encoche dans une direction axiale, une pluralité de premiers éléments d'écoulement de fluide de refroidissement (201), chacun de la pluralité de premiers éléments d'écoulement de fluide de refroidissement (201) présente un chemin d'écoulement de fluide de refroidissement (201a) dans une direction axiale, disposé entre le premier groupe de fils métalliques (21) et le deuxième groupe de fils métalliques (22), en saillie, plus court que les premier et deuxième groupes de fils métalliques (21, 22), à partir des deux extrémités d'encoche dans une direction axiale, une pluralité de deuxièmes éléments d'écoulement de fluide de refroidissement (302), chacun de la pluralité de deuxièmes éléments d'écoulement de fluide de refroidissement (302) présente un chemind'écoulement de fluide de refroidissement (302a) dans une direction axiale, disposé entre le troisième groupe de fils métalliques (33) et le quatrième groupe de fils métalliques (34), en saillie, plus court que les troisième et quatrième groupes de fils métalliques (33, 34), à partir des deux extrémités d'encoche dans une direction axiale, une pluralité de conducteurs de connexion (4), chacun de la pluralité de conducteurs de connexion (4) est interposé entre l'une des extrémités en saillie des premier et deuxième groupes de fils métalliques (21, 22), et présente des trous traversants axiaux (41a), qui communiquent avec le chemin d'écoulement (201a) du premier élément d'écoulement de fluide de refroidissement (201), dans une telle région interposée, et est interposé entre l'une des extrémités en saillie des troisième et quatrième groupes de fils métalliques (33, 34), et présente des trous traversants axiaux (41b), qui communiquent avec le chemin d'écoulement (302a) du deuxième élément d'écoulement de fluide de refroidissement (302), dans une telle région interposée, et se connecte entre l'une des extrémités en saillie des premier et deuxième groupes de fils métalliques (21, 22) et l'une des extrémités en saillie des troisième et quatrième groupes de fils métalliques (33, 34).

2. Stator d'une machine électrique tournante, comprenant : un noyau de fer de stator (1) comportant une pluralité d'encoches ;une pluralité de premier, deuxième, cinquième et sixième groupes de fils métalliques (21, 22, 25, 26) du côté d'un diamètre intérieur, et des huitième, septième, quatrième et troisième groupes de fils métalliques (38, 37, 34, 33), du côté d'un diamètre extérieur, chacun de la pluralité d'ensembles de premier, deuxième, cinquième, sixième, huitième, septième, quatrième et troisième groupes de fils métalliques est inséré dans l'une de la pluralité d'encoches sur quatre rangées et deux étages, en faisant saillie à partir des deux extrémités d'encoche dans une direction axiale ; une pluralité de premiers éléments d'écoulement de fluide de refroidissement (201), chacun de la pluralité de premiers éléments d'écoulement de fluide de refroidissement (201) présente un chemin d'écoulement de fluide de refroidissement (201a) dans une direction axiale, disposé entre le premier groupe de fils métalliques (21) et le deuxième groupe de fils métalliques (22), en saillie, plus court que les premier et deuxième groupes de fils métalliques (21, 22), à partir des deux extrémités d'encoche dans une direction axiale ; une pluralité de deuxièmes éléments d'écoulement de fluide de refroidissement (302), chacun de la pluralité de deuxièmes éléments d'écoulement de fluide de refroidissement (302) présente un chemin d'écoulement de fluide de refroidissement (302a) dans une direction axiale, disposé entre le troisième groupe de fils métalliques (33) et le quatrième groupe de fils métalliques (34), en saillie, plus court que lestroisième et quatrième groupes de fils métalliques (33, 34), à partir des deux extrémités d'encoche dans une direction axiale ; une pluralité de troisièmes éléments d'écoulement de fluide de refroidissement (203), chacun de la pluralité de deuxièmes éléments d'écoulement de fluide de refroidissement (203) présente un chemin d'écoulement de fluide de refroidissement (203a) dans une direction axiale, disposé entre le cinquième groupe de fils métalliques (25) et le sixième groupe de fils métalliques (26), en saillie, plus court que les cinquième et sixième groupes de fils métalliques (25, 26), à partir des deux extrémités d'encoche dans une direction axiale ; une pluralité de quatrièmes éléments d'écoulement de fluide de refroidissement (304), chacun de la pluralité de quatrièmes éléments d'écoulement de fluide de refroidissement (304) présente un chemin d'écoulement de fluide de refroidissement (304a) dans une direction axiale, disposé entre le septième groupe de fils métalliques (37) et le huitième groupe de fils métalliques (38), en saillie, plus court que les septième et huitième groupes de fils métalliques (37, 38), à partir des deux extrémités d'encoche dans une direction axiale ; une pluralité de premiers conducteurs de connexion (43), chacun de la pluralité de premiers conducteurs de connexion (43) est interposé entre l'une des extrémités en saillie des premier et deuxième groupes de fils métalliques (21, 22), et présente des trous traversants axiaux (43a), qui communiquent avec le chemind'écoulement (201a) du premier élément d'écoulement de fluide de refroidissement (201), dans une telle région interposée, et est interposé entre l'une des extrémités en saillie des troisième et quatrième groupes de fils métalliques (33, 34), et présente des trous traversants axiaux (43b), qui communiquent avec le chemin d'écoulement (302a) du deuxième élément d'écoulement de fluide de refroidissement (302), dans une telle région interposée, et se connecte entre l'une des extrémités en saillie des premier et deuxième groupes de fils métalliques (21, 22) et l'une des extrémités en saillie des troisième et quatrième groupes de fils métalliques (33, 34) ; une pluralité de deuxièmes conducteurs de connexion (44), chacun de la pluralité de deuxièmes conducteurs de connexion (44) est interposé entre l'une des extrémités en saillie des cinquième et sixième groupes de fils métalliques (25, 26), et présente des trous traversants axiaux (44a), qui communiquent avec le chemin d'écoulement (203a) du troisième élément d'écoulement de fluide de refroidissement (203), dans une telle région interposée, et est interposé entre l'une des extrémités en saillie des septième et huitième groupes de fils métalliques (37, 38), et présente des trous traversants axiaux (44b), qui communiquent avec le chemin d'écoulement (304a) du quatrième élément d'écoulement de fluide de refroidissement (304), dans une telle région interposée, et se connecte entre l'une des extrémités en saillie des cinquième et sixième groupes de fils métalliques (25, 26) et l'une des extrémités en sailliedes septième et huitième groupes de fils métalliques (37, 38).

3. Stator d'une machine électrique tournante 5 selon la revendication 1, dans lequel les trous traversants axiaux (4b) prévus dans le conducteur de connexion (4) sont placés dans des positions éloignées d'au moins 10 mm d'une surface du côté d'un diamètre extérieur des premier et 10 deuxième groupes de fils métalliques (21, 22), et placés dans des positions éloignées d'au moins 10 mm d'une surface (33a) du côté d'un diamètre intérieur des troisième et quatrième groupes de fils métalliques (33, 34), respectivement. 15

4. Stator d'une machine électrique tournante selon la revendication 2, dans lequel les trous traversants axiaux (4b) prévus dans le conducteur de connexion (4) sont placés 20 dans des positions éloignées d'au moins 10 mm d'une surface du côté d'un diamètre extérieur des premier, deuxième, cinquième et sixième groupes de fils métalliques (21, 22, 25, 26) et placés dans des positions éloignées d'au moins 10 mm d'une surface du 25 côté d'un diamètre intérieur des troisième, quatrième, septième et huitième groupes de fils métalliques (33, 34, 37, 38), respectivement.

5. Stator d'une machine électrique tournante 30 selon les revendications 1 à 4,dans lequel l'épaisseur (T45, T46, T47, T48) dans une direction circonférentielle du conducteur de connexion (4) est rendue grande en comparaison avec l'épaisseur (T) dans la direction circonférentielle de chacun des éléments d'écoulement de fluide de refroidissement (201, 302, 203, 304).

6. Stator d'une machine électrique tournante selon la revendication 5, dans lequel les trous traversants axiaux (4a, 4b) prévus dans le conducteur de connexion (4) sont réalisés pour avoir une section circulaire, respectivement, et agencés en zigzag.