FR2949176A1 - ROTATING ELECTRIC MACHINE COMPRISING AN EXCITATOR - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne une machine électrique tournante triphasée, comportant un stator et un rotor comportant chacun un enroulement électrique d'excitatrice et un enroulement électrique principal, l'enroulement d'excitatrice du stator (respectivement du rotor) étant triphasé et comportant un nombre de pôles égal à celui de l'enroulement principal du stator (respectivement du rotor), ledit enroulement d'excitatrice du stator (respectivement du rotor) étant connecté en triangle pour former un enroulement monophasé comportant un nombre de pôles multiple de trois de celui de l'enroulement d'induit principal du stator (respectivement du rotor).The present invention relates to a three-phase rotating electrical machine, comprising a stator and a rotor each comprising an electric exciter winding and a main electric winding, the exciter winding of the stator (respectively rotor) being three-phase and having a number of poles equal to that of the main winding of the stator (respectively of the rotor), said exciter winding of the stator (respectively the rotor) being connected in a triangle to form a single-phase winding having a number of poles of three of that of the main armature winding of the stator (respectively of the rotor).
Description
La présente invention a pour objet une machine électrique tournante triphasée à relier à un réseau électrique triphasé et comportant une excitatrice étant au moins en partie auto-alimentée. Il est connu, comme représenté sur les figures la et lb, de réaliser des machines électriques tournantes polyphasées avec excitatrice à l'aide de deux machines distinctes, une machine principale 100 comportant un stator 101 et une roue polaire 102 et une machine excitatrice 103 comportant un enroulement inducteur d'excitatrice au stator 104 et un enroulement d'induit d'excitatrice au rotor 105 qui comporte des pôles lisses. L'emploi de deux machines, qui sont par exemple assemblées axialement, peut induire un encombrement relativement important. En outre, l'entrée d'air axiale peut alors être obstruée par la machine constituant l'excitatrice, nuisant ainsi au refroidissement de la machine principale. Les forces électromotrices induites par la troisième harmonique du champ magnétique dans l'entrefer lié aux enroulements principaux, lorsque la machine est en fonctionnement, peuvent affecter la forme de la tension induite dans l'enroulement d'induit principal, ce qui n'est pas souhaitable lorsque la machine est un alternateur délivrant une tension à un réseau local par exemple. Avec les machines connues, il peut être nécessaire de traiter la tension de sortie de la machine avant de la fournir à un client, pour atténuer les perturbations liées auxdites forces électromagnétiques, un tel traitement pouvant s'avérer coûteux et complexe à mettre en oeuvre. Une autre solution pour atténuer les effets indésirables dus aux forces électromotrices induites par la troisième harmonique du champ magnétique dans l'entrefer lié aux enroulements principaux est de bobiner les conducteurs électriques de l'enroulement d'induit principal dans la carcasse magnétique du stator avec un pas égal à 2/3. Néanmoins, une telle valeur de pas entraîne une diminution de la puissance disponible d'environ 30 %. Il est connu par le brevet US 4 851 758 de bobiner au sein d'une même carcasse magnétique de stator un enroulement d'induit principal et un enroulement d'inducteur d'excitatrice, l'enroulement d'inducteur d'excitatrice et l'enroulement d'induit principal étant choisis de manière à ce que l'enroulement d'inducteur d'excitatrice présente un nombre de pôles égal au triple de celui de l'enroulement d'induit principal. The present invention relates to a three-phase rotating electrical machine to be connected to a three-phase electrical network and having an exciter being at least partially self-powered. It is known, as represented in FIGS. 1a and 1b, to produce polyphase rotating electric machines with exciter with two separate machines, a main machine 100 comprising a stator 101 and a pole wheel 102 and an exciter machine 103 comprising an exciter inductor winding to the stator 104 and an exciter armature winding to the rotor 105 which has smooth poles. The use of two machines, which are for example assembled axially, can induce a relatively large size. In addition, the axial air inlet can then be obstructed by the machine constituting the exciter, thus affecting the cooling of the main machine. The electromotive forces induced by the third harmonic of the magnetic field in the gap related to the main windings, when the machine is in operation, can affect the shape of the voltage induced in the main armature winding, which is not desirable when the machine is an alternator delivering a voltage to a local network for example. With known machines, it may be necessary to treat the output voltage of the machine before providing it to a customer, to mitigate the disturbances related to said electromagnetic forces, such a treatment can be expensive and complex to implement. Another solution for attenuating the undesirable effects due to the electromotive forces induced by the third harmonic of the magnetic field in the air gap connected to the main windings is to wind the electrical conductors of the main armature winding in the magnetic carcass of the stator with a not equal to 2/3. Nevertheless, such a step value results in a decrease of the available power by about 30%. It is known from US Pat. No. 4,851,758 to coil a main armature winding and an exciter inductor winding, the exciter inductor winding and the winding within a single stator stator frame. main armature winding being selected so that the exciter inductor winding has a number of poles equal to three times that of the main armature winding.
Il existe un besoin pour bénéficier de machines électriques tournantes triphasées comportant une excitatrice et qui soit d'un encombrement et de coût réduit et dont le fonctionnement soit relativement simple à mettre en oeuvre, notamment pour réaliser des alternateurs. There is a need to benefit from three-phase rotating electrical machines having an exciter and which is compact and low cost and whose operation is relatively simple to implement, in particular to achieve alternators.
L'invention a pour objet de répondre à ce besoin et elle y parvient, selon l'un de ses aspects, grâce à une machine électrique tournante triphasée, comportant un stator et un rotor comportant chacun un enroulement électrique d'excitatrice et un enroulement électrique principal, l'enroulement d'excitatrice du stator, respectivement du rotor, étant triphasé et comportant un nombre de pôles égal à celui de l'enroulement principal du stator, respectivement du rotor, ledit enroulement d'excitatrice du stator, respectivement du rotor, étant connecté en triangle pour former un enroulement monophasé comportant un nombre de pôles multiple de trois de celui de l'enroulement d'induit principal du stator, respectivement du rotor. Grâce à l'invention, le nombre de pôles de l'enroulement d'excitatrice du stator, respectivement du rotor, est, par rapport à celui de l'enroulement principal du stator, respectivement du rotor, tel que ledit enroulement d'excitatrice soit alimenté par les forces électromotrices induites par la troisième harmonique du champ magnétique dans l'entrefer lié aux enroulements principaux, permettant ainsi une auto-alimentation de la machine. L'enroulement d'excitatrice du stator, respectivement du rotor, forme un court- circuit pouvant être parcouru par un courant dont la fréquence est égale au triple de celle du courant parcourant l'enroulement principal du stator, respectivement du rotor. En outre, en utilisant comme source d'énergie les forces électromotrices induites par la troisième harmonique du champ magnétique dans l'entrefer lié aux enroulements principaux, l'invention permet d'atténuer les effets de ces dernières au niveau de la tension de sortie de la machine tout en exploitant lesdites forces électromotrices. Grâce à selon l'invention, l'enroulement d'excitatrice peut être réalisé à l'aide de bobines qui peuvent être identiques à celles de l'enroulement principal, ce qui peut simplifier les opérations de montage de conducteurs électriques sur la carcasse de la machine. The object of the invention is to respond to this need and it achieves this, according to one of its aspects, thanks to a three-phase rotating electrical machine, comprising a stator and a rotor each comprising an electric exciter winding and an electric winding. principal, the exciter winding of the stator, respectively of the rotor, being three-phase and having a number of poles equal to that of the main winding of the stator, respectively of the rotor, said exciter winding of the stator, respectively of the rotor, being connected in a triangle to form a single-phase winding having a number of poles multiple of three of that of the main armature winding of the stator or the rotor respectively. Thanks to the invention, the number of poles of the exciter winding of the stator, respectively of the rotor, is, relative to that of the main winding of the stator, respectively of the rotor, such that said winding of exciter is fed by the electromotive forces induced by the third harmonic of the magnetic field in the air gap connected to the main windings, thus allowing self-feeding of the machine. The exciter winding of the stator, respectively of the rotor, forms a short circuit which can be traversed by a current whose frequency is equal to three times that of the current flowing through the main winding of the stator, respectively of the rotor. Furthermore, by using as power source the electromotive forces induced by the third harmonic of the magnetic field in the air gap connected to the main windings, the invention makes it possible to attenuate the effects of these at the output voltage of the the machine while exploiting said electromotive forces. Thanks to the invention, the exciter winding can be achieved using coils which can be identical to those of the main winding, which can simplify the operations of mounting electrical conductors on the carcass of the machine.
En outre, le fait de ne pas avoir recours à deux machines distinctes assemblées axialement peut permettre d'améliorer le refroidissement de la machine, comme déjà mentionné. In addition, the fact of not having recourse to two separate machines assembled axially can make it possible to improve the cooling of the machine, as already mentioned.
Selon un premier mode de mise en oeuvre de l'invention, l'enroulement d'inducteur d'excitatrice du stator est triphasé et comporte un nombre de pôles égal à celui de l'enroulement d'induit principal du stator, ledit enroulement d'inducteur d'excitatrice étant connecté en triangle pour former un enroulement monophasé comportant un nombre de pôles égal au triple de celui de l'enroulement d'induit principal du stator. L' enroulement d'induit principal comporte par exemple quatre, respectivement deux, pôles et l'enroulement d'inducteur d'excitatrice est connecté en triangle de façon à former un enroulement monophasé à douze, respectivement six, pôles. L'enroulement d'induit principal est par exemple bobiné selon un plein pas, contrairement aux solutions déjà connues, ce qui peut permettre de bénéficier d'une grande partie de la puissance disponible dans la machine. L'enroulement d'inducteur d'excitatrice peut être connecté en court-circuit franc, c'est-à-dire en l'absence de tout composant électronique tel qu'une diode, auquel cas l'enroulement d'inducteur d'excitatrice est parcouru par un courant dont la fréquence est égale au triple de la fréquence du courant dans l'enroulement d'induit principal du stator. En variante, l'enroulement d'excitatrice est fermé sur au moins une diode, auquel cas cet enroulement d'inducteur d'excitatrice peut être parcouru par la superposition d'un courant continu et d'un courant alternatif. Le stator peut comporter une carcasse magnétique comportant une pluralité d'encoches. Chaque encoche peut recevoir à la fois des conducteurs de l'enroulement d'induit principal et des conducteurs de l'enroulement d'inducteur d'excitatrice. Selon l'invention, l'enroulement d'induit principal et l'enroulement d'inducteur d'excitatrice sont avantageusement reçus dans la même carcasse magnétique de stator. L'enroulement d'induit d'excitatrice peut être triphasé, biphasé ou monophasé et comporter au moins une bobine par pôle et par phase d'induit d'excitatrice. Le rotor peut comporter des pôles saillant définissant deux à deux un espace interpolaire, chaque pôle comportant au moins une corne polaire s'étendant le long de l'entrefer de la machine vers un pôle voisin sur plus de moitié de l'espace interpolaire. On désigne, au sens de la présente demande, par machine à pôles saillants une machine à inducteur tournant dont l'enroulement électrique d'inducteur principal n'est pas réparti mais groupé dans des encoches interpolaires. According to a first embodiment of the invention, the exciter inductor winding of the stator is three-phase and has a number of poles equal to that of the main armature winding of the stator, said winding of exciter inductor being connected in a triangle to form a single-phase winding having a number of poles equal to three times that of the main stator winding of the stator. The main armature winding comprises for example four, respectively two, poles and the exciter inductor winding is connected in a triangle so as to form a single-phase winding at twelve, respectively six, poles. The main armature winding is for example wound in a full step, unlike the already known solutions, which can make it possible to benefit from a large part of the power available in the machine. The exciter inductor winding can be connected in short-circuit, that is to say in the absence of any electronic component such as a diode, in which case the exciter inductor winding is traversed by a current whose frequency is equal to three times the frequency of the current in the main armature winding of the stator. Alternatively, the exciter winding is closed on at least one diode, in which case this excitation inductor winding can be traversed by the superposition of a direct current and an alternating current. The stator may comprise a magnetic carcass having a plurality of notches. Each notch may receive both conductors of the main armature winding and drivers of the exciter inductor winding. According to the invention, the main armature winding and the exciter inductor winding are advantageously received in the same magnetic stator frame. The exciter armature winding may be three-phase, two-phase, or single-phase, and may include at least one coil per pole and one exciter armature phase. The rotor may comprise salient poles defining in pairs an interpolar space, each pole comprising at least one polar horn extending along the air gap of the machine to a neighboring pole on more than half of the interpolar space. For the purposes of the present application, the term "machine with salient poles" designates a rotary inductor machine whose main inductor electrical winding is not distributed but grouped in interpolar slots.
Une telle forme de pôle permet notamment d'assurer un compromis entre des pôles lisses permettant le passage du flux magnétique lié aux enroulements d'excitatrice et des pôles saillants permettant le passage du flux magnétique lié aux enroulements principaux. Such a pole shape makes it possible in particular to ensure a compromise between smooth poles allowing the passage of the magnetic flux linked to the exciter windings and the salient poles allowing the passage of the magnetic flux linked to the main windings.
La forme des pôles du rotor selon l'invention peut permettre de diminuer le nombre d'encoches au rotor et d'augmenter la section de passage pour les flux magnétiques. Les cornes polaires permettent par exemple d'élargir la tête de pôle, cette dernière constituant généralement un point de saturation pour les flux magnétiques. La corne polaire favorise par exemple le passage du flux magnétique lié aux enroulements d'excitatrice. Chaque pôle peut ne comporter qu'une corne polaire ne s'étendant que d'un côté de ce dernier. En variante, chaque pôle comporte deux cornes polaires, s'étendant de part et d'autre de ce dernier, par exemple sur des longueurs différentes le long de l'entrefer. Le rotor est par exemple bobiné, comportant notamment une pluralité d'encoches recevant les conducteurs de l'enroulement d'induit excitatrice et/ou les conducteurs de l'enroulement d'inducteur principal. L'enroulement d'induit d'excitatrice peut être réparti dans des encoches découpées dans les épanouissements polaires du rotor. Les encoches de l'espace interpolaire reçoivent par exemples les conducteurs de l'enroulement d'inducteur principal et certaines de ces encoches peuvent également recevoir des conducteurs de l'enroulement d'induit d'excitatrice. Au moins une encoche ménagée dans la carcasse magnétique du rotor peut ne recevoir que des conducteurs électriques d'une seule phase électrique. Selon un premier mode de réalisation, l'enroulement d'inducteur d'excitatrice du stator et l'enroulement d'induit principal du stator sont déphasés électriquement, par exemple d'un angle de trente degrés électriques. Un tel déphasage entre l'enroulement d'inducteur d'excitatrice et l'enroulement d'induit principal peut permettre de diminuer le taux global d'harmonique et le taux individuel d'harmonique dans la tension de sortie de la machine, ces taux étant par exemple réduits de moitié par rapport à une machine dans laquelle l'enroulement d'inducteur d'excitatrice du stator et l'enroulement d'induit principal du stator ne sont pas déphasés électriquement. L'invention peut ainsi permettre de diminuer l'importance des harmoniques d'ordre impair dans la tension de sortie de la machine, l'harmonique d'ordre 3 étant atténué pour les raisons décrites précédemment et les harmoniques d'ordre 5 et 7 étant atténués du fait du déphasage électrique entre l'enroulement d'inducteur d'excitatrice et l'enroulement d'induit principal, permettant d'améliorer la qualité et la forme de la tension en sortie de la machine. Un tel déphasage entre l'enroulement d'inducteur d'excitatrice et l'enroulement d'induit principal peut permettre de déplacer un impact en courant dans une plage de fonctionnement de la machine dans laquelle elle est saturée. Une machine présentant un tel déphasage peut avantageusement présenter un rapport entre la puissance de démarrage et la puissance nominale élevé, par exemple supérieur à trois ainsi qu'un rapport entre le courant de court-circuit et le courant nominal élevé, par exemple supérieur à quatre. Une telle machine présente également avantageusement un temps de réponse réduit par rapport aux machines connues. The shape of the poles of the rotor according to the invention can make it possible to reduce the number of slots in the rotor and to increase the cross section for the magnetic fluxes. Polar horns allow for example to expand the pole head, the latter generally constituting a saturation point for magnetic flux. The polar horn favors for example the passage of the magnetic flux linked to the exciter windings. Each pole may comprise only a polar horn extending only on one side of the latter. As a variant, each pole comprises two polar horns, extending on either side of the latter, for example on different lengths along the gap. The rotor is for example wound, comprising in particular a plurality of notches receiving the conductors of the exciter armature winding and / or the conductors of the main inductor winding. The exciter armature winding can be distributed in notches cut into the pole swellings of the rotor. The notches in the interpolar space receive, for example, the conductors of the main inductor winding and some of these notches may also receive drivers of the exciter armature winding. At least one notch in the magnetic rotor housing may receive only electrical conductors of a single electrical phase. According to a first embodiment, the exciter inductor winding of the stator and the main armature winding of the stator are electrically out of phase, for example at an angle of thirty electrical degrees. Such a phase shift between the exciter inductor winding and the main armature winding can make it possible to reduce the overall harmonic ratio and the individual harmonic rate in the output voltage of the machine, these levels being for example halved compared to a machine in which the stator exciter inductor winding and the main stator armature winding are not electrically out of phase. The invention can thus make it possible to reduce the importance of odd-order harmonics in the output voltage of the machine, the harmonic of order 3 being attenuated for the reasons described above and the harmonics of order 5 and 7 being attenuated due to the electrical phase shift between the exciter inductor winding and the main armature winding, to improve the quality and shape of the output voltage of the machine. Such a phase shift between the exciter inductor winding and the main armature winding can make it possible to move a current impact within an operating range of the machine in which it is saturated. A machine having such a phase shift may advantageously have a ratio between the starting power and the high nominal power, for example greater than three and a ratio between the short-circuit current and the high nominal current, for example greater than four. . Such a machine also advantageously has a reduced response time compared to known machines.
Selon un autre deuxième exemple de réalisation, l'enroulement d'inducteur d'excitatrice du stator et l'enroulement d'induit principal sont électriquement en phase, ce qui permet de relier électriquement l'enroulement d'induit principal et l'enroulement d'inducteur d'excitatrice. Une telle machine peut alors fonctionner indifféremment en étant relié à un 20 réseau électrique triphasé ou monophasé, ce qui peut être avantageux selon l'application choisie. L'enroulement d'inducteur d'excitatrice d'une telle machine peut par exemple être utilisé comme générateur monophasé. Une telle machine peut présenter une puissance monophasée égale à la puissance triphasée. Une machine présentant un tel déphasage peut 25 avantageusement présenter un rapport entre la puissance de démarrage et la puissance nominale élevé, par exemple supérieur à trois ainsi qu'un rapport entre le courant de court-circuit et le courant nominal élevé, par exemple supérieur à quatre. Une telle machine présente également avantageusement un temps de réponse réduit par rapport aux machines connues. 30 Au moins deux phases de l'enroulement d'induit principal du stator peuvent être reliées entre elles par un condensateur. Les phases de l'enroulement d'induit principal du stator sont par exemple reliées deux à deux entre elles par un condensateur. According to another second exemplary embodiment, the stator exciter inductor winding and the main armature winding are electrically in phase, thereby electrically connecting the main armature winding and the winding of the main winding. exciter inductor. Such a machine can then operate indifferently by being connected to a three-phase or single-phase electrical network, which can be advantageous depending on the application chosen. The exciter field winding of such a machine can for example be used as a single-phase generator. Such a machine may have a single-phase power equal to the three-phase power. A machine having such a phase shift may advantageously have a ratio between the starting power and the high rated power, for example greater than three, as well as a ratio between the short-circuit current and the high rated current, for example greater than four. Such a machine also advantageously has a reduced response time compared to known machines. At least two phases of the main stator winding of the stator may be interconnected by a capacitor. The phases of the main armature winding of the stator are for example connected two by two to each other by a capacitor.
Un tel condensateur, notamment lorsque la puissance apparente de la machine est inférieure à 100 kVA, peut présenter de nombreux avantages. Le condensateur peut permettre de fixer le point le fonctionnement à vide de la machine en apportant la puissance capacitive nécessaire pour obtenir la tension souhaitée. Such a capacitor, especially when the apparent power of the machine is less than 100 kVA, can have many advantages. The capacitor can make it possible to fix the idle operation of the machine by providing the capacitive power necessary to obtain the desired voltage.
Par ailleurs, la présence d'un ou plusieurs condensateurs au niveau de l'enroulement d'induit principal peut déplacer les pertes de la machine du rotor au stator, la puissance d'excitation à vide venant des condensateurs qui sont situés au stator et non au rotor, ce qui permet de mieux refroidir le stator. En outre, lorsque la machine est en charge avec un facteur de puissance, le ou les condensateurs peuvent permettre que la machine présente vis-à-vis du rotor un facteur de puissance amélioré, ce qui permet par exemple de réduire le courant dans le rotor. Lorsque la machine présente par exemple en charge un facteur de puissance égal à 0 ,8, la présence du ou des condensateurs peut permettre que la machine présente vis-à-vis du rotor un facteur de puissance sensiblement égal à 1. On the other hand, the presence of one or more capacitors at the main armature winding can shift the losses from the rotor machine to the stator, the unladen excitation power coming from the capacitors which are located at the stator and not to the rotor, which allows to better cool the stator. In addition, when the machine is charging with a power factor, the capacitor (s) can allow the machine to have an improved power factor vis-à-vis the rotor, which allows for example to reduce the current in the rotor . When the machine has, for example, a load factor equal to 0.8, the presence of the capacitor or capacitors may allow the machine to have a power factor of approximately 1 with respect to the rotor.
De tels condensateurs peuvent également permettre de filtrer les harmoniques de courant résultant de la superposition dans l'entrefer du flux magnétique lié aux enroulements principaux et du flux magnétique lié aux enroulements d'excitatrice. De tels compensateurs peuvent encore permettre que la machine ne soit pas à vide au délestage et que la montée de tension soit écrêtée en régime transitoire. Such capacitors can also be used to filter the current harmonics resulting from the superposition in the air gap of the magnetic flux linked to the main windings and the magnetic flux connected to the exciter windings. Such compensators can still allow the machine is not empty load shedding and the voltage rise is clipped transiently.
La capacité de chacun des condensateurs est par exemple comprise entre 1 et 100 F, notamment entre 20 et 80 F, étant par exemple égale à 60 F. La présence d'un ou plusieurs condensateurs au stator peut également permettre d'obtenir une machine mono fréquence, cette fréquence étant par exemple fixée par la valeur de capacité du ou des condensateurs. The capacity of each of the capacitors is for example between 1 and 100 F, in particular between 20 and 80 F, being for example equal to 60 F. The presence of one or more capacitors to the stator can also make it possible to obtain a mono machine frequency, this frequency being for example fixed by the capacitance value of the capacitor or capacitors.
Lorsque la puissance apparente de la machine est supérieure à 100 kVA, la machine peut être dépourvue de condensateurs tels que décrits ci-dessus. L'enroulement d'induit d'excitatrice peut être bobiné au rotor avec un pas plus élevé, de façon à former un enroulement comportant dix pôles et le stator peut comporter un enroulement électrique additionnel reçu dans la carcasse magnétique du stator, cet enroulement électrique additionnel comportant par exemple un nombre de pôles égal au double de celui de l'enroulement d'induit principal du stator. When the apparent power of the machine is greater than 100 kVA, the machine may be devoid of capacitors as described above. The exciter armature winding can be wound on the rotor with a higher pitch, so as to form a winding having ten poles and the stator can comprise an additional electric winding received in the magnetic carcass of the stator, this additional electric winding for example having a number of poles equal to twice that of the main armature winding of the stator.
Un tel choix du nombre de pôles de l'enroulement électrique additionnel permet que le flux magnétique lié à cet enroulement électrique additionnel ne perturbe pas les autres flux magnétiques dans la machine. L'enroulement d'inducteur d'excitatrice du stator peut comporter deux étages d'enroulement électriquement déphasés entre eux. La machine est par exemple autorégulée, étant dépourvue de tout système de régulation. Lors d'un impact, le rapport entre la variation de tension liée à cet impact et la tension crête à crête est par exemple de l'ordre de 6 %, contre environ 15 % avec les 10 machines connues. Lors d'un délestage, le rapport entre la variation de tension lié à ce délestage et la tension crête à crête peut être amélioré par rapport aux machines connues dans les mêmes proportions que pour un impact. Une machine selon l'invention peut également présenter un temps de réponse 15 après impact ou délestage étant entre trois et six fois inférieur à celui avec les machines connues. En variante, la machine, notamment telle que selon le premier ou le deuxième exemple de réalisation décrit ci-dessus, peut comporter un enroulement électrique de régulation dans la carcasse magnétique du stator. Les conducteurs de cet enroulement 20 électrique de régulation sont par exemple reçus dans les mêmes encoches que les conducteurs de l'enroulement d'inducteur d'excitatrice et de l'enroulement d'induit principal et peuvent occuper 10% de la taille desdites encoches. Cet enroulement électrique de régulation peut être électriquement déphasé par rapport à l'enroulement d'inducteur d'excitatrice du stator, étant par exemple décalé d'une 25 encoche dans la carcasse magnétique du stator par rapport audit enroulement d'inducteur d'excitatrice du stator. Cet enroulement peut être en court-circuit, permettant de mettre en oeuvre une régulation soustractive, diminuant la puissance dans la machine. Une machine selon l'invention peut nécessiter une quantité de cuivre pour réaliser l'enroulement d'induit principal inférieure à celle des machines connues et une 30 quantité de cuivre pour réaliser l'enroulement de l'induit d'excitatrice également inférieure à celle selon les machines connues, ce qui peut permettre de réduire les coûts de fabrication et/ou d'entretien d'une telle machine. Such a choice of the number of poles of the additional electric winding makes it possible for the magnetic flux connected to this additional electric winding not to disturb the other magnetic fluxes in the machine. The exciter inductor winding of the stator may comprise two winding stages electrically out of phase with each other. The machine is for example self-regulating, being devoid of any regulation system. During an impact, the ratio between the voltage variation related to this impact and the peak-to-peak voltage is for example of the order of 6%, against approximately 15% with the 10 known machines. During load shedding, the ratio between the voltage variation related to this load shedding and the peak-to-peak voltage can be improved compared to the known machines in the same proportions as for an impact. A machine according to the invention may also have a response time after impact or load shedding being between three and six times lower than that with known machines. As a variant, the machine, in particular such as according to the first or second example of embodiment described above, may comprise a regulation electric winding in the magnetic carcass of the stator. The conductors of this electric regulating winding are for example received in the same notches as the conductors of the exciter inductor winding and the main armature winding and can occupy 10% of the size of said slots. This regulating electric winding may be electrically out of phase with the stator exciter inductor winding, for example, being offset from a notch in the stator magnetic housing with respect to said magnet excitation inductor winding. stator. This winding can be short circuit, allowing to implement a subtractive regulation, decreasing the power in the machine. A machine according to the invention may require a quantity of copper to achieve the main armature winding lower than that of known machines and a quantity of copper to effect the winding of the exciter armature also lower than that according to known machines, which can reduce the manufacturing costs and / or maintenance of such a machine.
Une machine selon l'invention peut être dépourvue d'amortisseurs. La machine peut comporter des aimants d'amorçage, ces derniers étant par exemple disposés au rotor dans l'espace interpolaire. L'invention permet ainsi de bénéficier de machines présentant des performances équivalentes, voire supérieures à celles des machines connues pour des coûts réduits. La machine est par exemple un alternateur. Selon un deuxième mode de mise en oeuvre de l'invention, l'enroulement d'induit d'excitatrice du rotor est triphasé et comportant un nombre de pôles égal à celui de l'enroulement d'inducteur principal, ledit enroulement d'induit d'excitatrice étant connecté en triangle pour former un enroulement monophasé comportant un nombre de pôles égal au triple de celui de l'enroulement d'inducteur principal. Selon ce deuxième exemple de mise en oeuvre de l'invention, le stator comporte des pôles saillants définissant deux à deux des espaces interpolaires, chaque pôle comportant au moins une corne polaire s'étendant le long de l'entrefer de la machine vers un pôle voisin sur plus de la moitié de l'espace interpolaire. L'invention a encore pour objet, indépendamment ou en combinaison de ce qui précède, une machine électrique tournante triphasée, comportant un stator et un rotor comportant chacun un enroulement électrique d'excitatrice et un enroulement électrique principal, le rotor, respectivement le stator, comportant des pôles saillants définissant deux à deux des espaces interpolaires, chaque pôle comportant au moins une corne polaire s'étendant le long de l'entrefer de la machine vers un pôle voisin sur plus de la moitié de l'espace interpolaire. A machine according to the invention can be devoid of dampers. The machine may comprise priming magnets, the latter being for example arranged at the rotor in the interpolar space. The invention thus makes it possible to benefit from machines having performance equivalent to, or even superior to, those of known machines for reduced costs. The machine is for example an alternator. According to a second embodiment of the invention, the rotor excitation armature winding of the rotor is three-phase and having a number of poles equal to that of the main inductor winding, said armature winding of exciter being connected in a triangle to form a single-phase winding having a number of poles equal to three times that of the main inductor winding. According to this second example of implementation of the invention, the stator comprises salient poles defining in pairs interpolar spaces, each pole comprising at least one polar horn extending along the gap of the machine to a pole neighbor on more than half of the interpolar space. The invention also relates, independently or in combination with the foregoing, to a three-phase rotating electrical machine, comprising a stator and a rotor each comprising an electric exciter winding and a main electric winding, the rotor, respectively the stator, having salient poles defining pairs of interpolar spaces, each pole having at least one pole horn extending along the air gap of the machine to a neighboring pole over more than half of the interpolar space.
Le stator peut comporter un enroulement d'inducteur d'excitatrice comportant un nombre de pôles multiple de trois de celui de l'enroulement d'induit principal du stator. L'enroulement d'inducteur d'excitatrice peut être monophasé. L'enroulement d'induit d'excitatrice peut être monophasé. Le rotor peut comporter un enroulement d'induit d'excitatrice comportant un nombre de pôles multiple de trois de celui de l'enroulement d'inducteur principal du rotor. La machine peut être telle que décrite ci-dessus en référence aux premier et deuxième modes de mise en oeuvre de l'invention. The stator may include an exciter inductor winding having a number of poles three of that of the main stator armature winding. The exciter inductor winding can be single phase. Exciter armature winding can be single phase. The rotor may comprise an exciter armature winding having a number of poles that is three or more of that of the main rotor winding of the rotor. The machine may be as described above with reference to the first and second embodiments of the invention.
L'invention a encore pour objet, indépendamment ou en combinaison de ce qui précède, une machine électrique tournante triphasée, comportant : un rotor bobiné à pôles saillants, et un stator comportant : une carcasse magnétique et, un enroulement électrique d'induit principal triphasé et un enroulement électrique d'inducteur d'excitatrice triphasé bobiné dans la carcasse magnétique avec un pas moyen différent de 2/3, comportant un nombre de pôles égal à celui de l'enroulement d'induit principal et connecté en triangle de façon à former un enroulement monophasé dont le nombre de pôles est égal au triple de celui de l'enroulement d'induit principal. L'invention pourra être mieux comprise au vu de la description qui va suivre, d'exemples non limitatifs de mise en oeuvre de celle-ci et à l'examen du dessin annexé sur lequel : la figure 1 représente une machine électrique selon l'art antérieur, la figure 2 est une vue en coupe transversale d'une machine selon un exemple de mise en oeuvre de l'invention, - la figure 3 représente l'enroulement d'induit principal du stator selon un exemple de mise en oeuvre de l'invention, - la figure 4 représente l'enroulement d'inducteur d'excitatrice selon un exemple de mise en oeuvre de l'invention, - la figure 5 représente de façon schématique l'enroulement de la figure 4 lorsque ce dernier est connecté en triangle, - la figure 6 représente l'enroulement d'induit principal selon un exemple de mise en oeuvre de l'invention, - la figure 7 représente de façon schématique le circuit électrique au rotor selon un exemple de mise en oeuvre de l'invention, - la figure 8 représente l'enroulement d'inducteur principal selon un exemple de mise en oeuvre de l'invention, - la figure 9 représente de façon schématique le circuit électrique de la machine selon un exemple de mise en oeuvre de l'invention, - la figure 10 est une courbe illustrant des variations de la tension aux bornes de la machine en fonction de l'intensité, - les figures 11 et 12 représentent de façon schématique l'enroulement d'inducteur d'excitatrice et l'enroulement d'induit principal du stator lorsqu'ils sont déphasés électriquement, la figure 13 est une variante du schéma représenté à la figure 11, et la figure 14 représente un enroulement auxiliaire de régulation selon un exemple de mise en oeuvre de l'invention et - la figure 15 illustre de façon schématique le déphasage entre l'enroulement d'inducteur d'excitatrice et l'enroulement auxiliaire de régulation selon un exemple de mise en oeuvre de l'invention. On va décrire en référence à la figure 2 une machine électrique tournante triphasée 1 selon un exemple de mise en oeuvre de l'invention. Cette machine électrique triphasée 1 est par exemple une machine synchrone utilisée comme alternateur. Dans l'exemple illustré, cette machine 1 comporte une carcasse magnétique de stator 2 et une carcasse magnétique de rotor 3. La carcasse magnétique de stator 2, respectivement la carcasse magnétique de rotor 3, reçoit un enroulement électrique principal et un enroulement électrique d'excitatrice. Comme on peut le voir sur la figure 2, la carcasse magnétique de stator 2 peut comporter une pluralité d'encoches 5 uniformément réparties selon le sens circonférentiel. La carcasse magnétique de stator 2 comporte dans l'exemple décrit vingt-quatre encoches 5 mais l'invention n'est pas limitée à un nombre particulier d'encoches 5. The invention also relates, independently or in combination with the foregoing, to a three-phase rotating electrical machine, comprising: a wound coil with salient poles, and a stator comprising: a magnetic carcass and a three-phase main electric winding and a three-phase exciter inductor electric winding wound in the magnetic casing with an average pitch different from 2/3, having a number of poles equal to that of the main armature winding and connected in a triangle so as to form a single-phase winding whose number of poles is equal to three times that of the main armature winding. The invention will be better understood from the description which follows, non-limiting examples of implementation thereof and the examination of the accompanying drawing in which: Figure 1 shows an electric machine according to the FIG. 2 is a cross-sectional view of a machine according to an exemplary embodiment of the invention; FIG. 3 shows the principal armature winding of the stator according to an example of implementation of FIG. FIG. 4 shows the exciter inductor winding according to an exemplary embodiment of the invention, FIG. 5 schematically represents the winding of FIG. 4 when the latter is connected. in FIG. 6 represents the main armature winding according to an exemplary implementation of the invention, FIG. 7 schematically represents the electric circuit at the rotor according to an example of implementation of FIG. invention, - Figure 8 shows the hoist In FIG. 9 schematically represents the electric circuit of the machine according to an exemplary embodiment of the invention, FIG. 10 is a curve of the main inductor according to an exemplary embodiment of the invention; illustrating variations in the voltage across the machine as a function of current, FIGS. 11 and 12 show schematically the exciter inductor winding and the main stator winding of the stator when are electrically phase shifted, Figure 13 is a variant of the diagram shown in Figure 11, and Figure 14 shows an auxiliary control winding according to an exemplary implementation of the invention and - Figure 15 schematically illustrates the phase shift between the exciter field winding and the auxiliary regulation winding according to an exemplary implementation of the invention. With reference to FIG. 2, a three-phase rotating electrical machine 1 according to an exemplary implementation of the invention will be described. This three-phase electrical machine 1 is for example a synchronous machine used as an alternator. In the illustrated example, this machine 1 comprises a stator magnetic casing 2 and a rotor magnetic casing 3. The stator magnetic casing 2, respectively the rotor magnetic casing 3, receives a main electric winding and an electric winding. exciter. As can be seen in FIG. 2, the stator magnetic housing 2 may comprise a plurality of notches 5 uniformly distributed in the circumferential direction. The stator magnetic housing 2 comprises in the example described twenty-four notches 5 but the invention is not limited to a particular number of notches 5.
On a représenté à la figure 3 un exemple d'enroulement d'induit principal 6 reçu dans les encoches 5. Comme on peut le voir, cet enroulement d'induit principal 6 est triphasé, comportant trois phases U, V et W et il est bobiné selon un plein pas. L'enroulement d'induit principal comporte dans l'exemple illustré quatre pôles mais l'invention n'est pas limitée à un nombre particulier de pôles. FIG. 3 shows an example of a main armature winding 6 received in the notches 5. As can be seen, this main armature winding 6 is three-phase, comprising three phases U, V and W and it is wound on a full step. The main armature winding comprises in the illustrated example four poles but the invention is not limited to a particular number of poles.
Une encoche 5 ne reçoit dans l'exemple décrit des conducteurs de l'enroulement d'induit principal 6 que d'une seule phase électrique. Cet enroulement d'induit principal 6 peut comporter deux étages de conducteurs identiques dont on n'a représenté qu'un seul étage à la figure 3 et qui peuvent être électriquement en phase ou non, comme on le verra par la suite. La connexion de cet enroulement d'induit principal 6 à un réseau électrique s'effectue dans l'exemple décrit par l'intermédiaire de douze fils électriques Tl à T12. A notch 5 receives in the example described conductors of the main armature winding 6 than a single electrical phase. This main armature winding 6 may comprise two identical conductor stages of which only one stage has been shown in FIG. 3 and which may be electrically in phase or not, as will be seen below. The connection of this main armature winding 6 to an electrical network is carried out in the example described by means of twelve electrical wires T1 to T12.
Les encoches 5 peuvent également recevoir les conducteurs électriques de l'enroulement d'inducteur d'excitatrice 7 dont on a représenté un exemple à la figure 4. Cet enroulement d'inducteur d'excitatrice 7 est par exemple reçu dans les mêmes encoches 5 que celles recevant l'enroulement d'induit principal 6. L'enroulement d'inducteur d'excitatrice 7 comporte dans l'exemple décrit trois bobines triphasées de quatre pôles, ces trois bobines étant reliées en triangle de façon à former un enroulement monophasé à douze pôles, représenté de façon schématique à la figure 5. Dans un autre exemple non représenté, l'enroulement d'inducteur d'excitatrice est un enroulement monophasé comportant douze pôles. The notches 5 may also receive the electrical conductors of the exciter inductor winding 7, an example of which has been shown in FIG. 4. This exciter inductor winding 7 is for example received in the same slots 5 as those receiving the main armature winding 6. The excitation inductor winding 7 comprises in the example described three three-phase four-pole coils, these three coils being connected in a triangle so as to form a twelve-phase single-phase winding. poles, shown schematically in Figure 5. In another example not shown, the exciter field winding is a single-phase winding having twelve poles.
La machine de l'exemple décrit comporte ainsi au stator un enroulement d'induit principal à quatre pôles et un enroulement d'inducteur d'excitatrice à douze pôles, ce qui permet d'utiliser les forces électromotrices induites par la troisième harmonique du champ magnétique dans l'entrefer de la machine lié aux enroulements principaux pour alimenter l'enroulement d'inducteur d'excitatrice 7. The machine of the example described thus comprises the stator a main armature winding with four poles and a twelve-pole exciter inductor winding, which makes it possible to use the electromotive forces induced by the third harmonic of the magnetic field. in the air gap of the machine connected to the main windings for supplying the exciter inductor winding 7.
L'invention n'est pas limitée à un nombre particulier de pôles de l'enroulement d'inducteur d'excitatrice et de l'enroulement d'induit principal, dès lors que le rapport entre ces deux nombres de pôles est égal à trois. Dans une variante, l'enroulement d'induit principal comporte par exemple deux pôles et l'enroulement d'inducteur d'excitatrice en comporte six. The invention is not limited to a particular number of poles of the exciter inductor winding and the main armature winding, since the ratio between these two numbers of poles is equal to three. In a variant, the main armature winding comprises for example two poles and the exciter inductor winding has six poles.
Comme représenté sur la figure 2, le rotor 3 peut comporter une ouverture centrale 8 destiné à recevoir un arbre non représenté et quatre pôles saillants 9 qui peuvent présenter une forme dissymétrique et qui définissent deux à deux entre eux un espace interpolaire E. L'invention n'est pas limitée à des pôles saillants dissymétriques. As shown in FIG. 2, the rotor 3 may comprise a central opening 8 intended to receive a not shown shaft and four salient poles 9 which may have an asymmetrical shape and which define in pairs an interpolar space E. The invention is not limited to asymmetrical salient poles.
Dans une variante, la machine pourrait comporter des pôles symétriques. Comme on peut le voir, les pôles 9 comportent une partie radiale 10 et une partie d'extrémité 11. In a variant, the machine could comprise symmetrical poles. As can be seen, the poles 9 comprise a radial portion 10 and an end portion 11.
La partie d'extrémité 11 comporte dans l'exemple décrit une corne polaire 13 s'étendant dans l'espace interpolaire E sur une distance supérieure à la moitié de l'espace interpolaire. Dans l'exemple illustré, chaque corne polaire 13 ne s'étend dans l'espace interpolaire que sur un seul et même côté du pôle 9. De tels pôles 9 peuvent présenter une ouverture supérieure à deux tiers. Comme représenté figure 2, chaque partie d'extrémité 11 peut comporter une pluralité d'encoches 15 recevant les conducteurs électriques de l'enroulement d'induit d'excitatrice 16 dont on a représenté un exemple de schéma électrique à la figure 6. Dans l'exemple décrit, l'enroulement d'induit d'excitatrice 16 est triphasé, comportant trois bobines 17 de quatre pôles reliées en étoile. Les conducteurs électriques de l'enroulement d'induit d'excitatrice 16 peuvent comporter une bobine dont le conducteur aller est reçu dans une des encoches 15 et dont le conducteur retour est reçu dans une encoche 18 ménagée dans l'espace interpolaire E. The end portion 11 comprises in the example described a polar horn 13 extending in the interpolar space E over a distance greater than half the interpolar space. In the illustrated example, each polar horn 13 extends in the interpolar space only on one and the same side of the pole 9. Such poles 9 may have an opening greater than two thirds. As shown in FIG. 2, each end portion 11 may comprise a plurality of notches 15 receiving the electrical conductors of the exciter armature winding 16, an exemplary electrical diagram of which is shown in FIG. In the example described, the exciter armature winding 16 is three-phase, comprising three coils 17 of four poles connected in a star. The electrical conductors of the exciter armature winding 16 may comprise a coil whose conductor is received in one of the notches 15 and whose return conductor is received in a notch 18 formed in the interpolar space E.
On a représenté à la figure 7 un exemple de schéma électrique du rotor 3 de la machine 1. L'enroulement d'induit d'excitatrice 16 est relié par l'intermédiaire d'un pont redresseur 20 à l'enroulement d'inducteur principal 21à quatre pôles dont on a représenté un exemple de circuit électrique à la figure 8. Le pont redresseur 20 comporte par exemple des diodes de puissance ou tout autre interrupteur de puissance. La figure 9 représente un exemple de circuit électrique de la machine. La machine est dans l'exemple décrit connectée à une charge C, qui est par exemple un réseau électrique local. Dans l'exemple représenté, l'enroulement d'inducteur d'excitatrice 7 est connecté en triangle en court-circuit franc, c'est-à-dire que les bobines sont directement reliées les unes aux autres, mais on ne sort pas du cadre de la présente invention lorsque l'enroulement 7 est connecté en triangle par l'intermédiaire d'une ou plusieurs diodes, par exemple. Comme on peut le voir, le stator 2 peut comporter trois condensateurs 22 reliant deux à deux les sorties des phases U, V et W de l'enroulement d'induit principal 6. La capacité de chacun des condensateurs est par exemple comprise entre 20 et 80 F, étant par exemple égale à 60 F. FIG. 7 shows an example of an electrical diagram of the rotor 3 of the machine 1. The exciter armature winding 16 is connected via a rectifier bridge 20 to the main inductor winding. 21 to four poles which has been shown an example of an electrical circuit in Figure 8. The rectifier bridge 20 comprises for example power diodes or any other power switch. Figure 9 shows an example of the electrical circuit of the machine. The machine is in the described example connected to a load C, which is for example a local electrical network. In the example shown, the exciter inductor winding 7 is connected in a triangle in a short-circuit, that is to say that the coils are directly connected to each other, but we do not leave the of the present invention when the winding 7 is connected in a triangle through one or more diodes, for example. As can be seen, the stator 2 may comprise three capacitors 22 connecting in pairs the outputs of the phases U, V and W of the main armature winding 6. The capacitance of each of the capacitors is for example between 20 and 80 F, being for example equal to 60 F.
On a représenté à la figure 10 l'évolution de la tension aux bornes de l'enroulement d'induit principal 6 en fonction du courant parcourant cet enroulement. La courbe 50 correspond à la tension aux bornes des condensateurs et la courbe 60 correspond à la troisième harmonique de la tension induite dans l'enroulement d'induit principal 6. Comme on peut le voir, les condensateurs 22 permettent de fournir une tension à vide. L'emploi des condensateurs 26 est particulièrement avantageux lorsque la machine présente une puissance apparente comprise entre 1 et 100 kVA. Une machine selon l'invention est avantageusement autorégulée permettant d'éviter d'avoir recours à un circuit de régulation additionnel. FIG. 10 shows the evolution of the voltage across the main armature winding 6 as a function of the current flowing through this winding. The curve 50 corresponds to the voltage across the capacitors and the curve 60 corresponds to the third harmonic of the voltage induced in the main armature winding 6. As can be seen, the capacitors 22 make it possible to supply a voltage unladen. . The use of capacitors 26 is particularly advantageous when the machine has an apparent power of between 1 and 100 kVA. A machine according to the invention is advantageously self-regulating to avoid having recourse to an additional regulation circuit.
Pour des puissances supérieures à 100 kVA, le stator 2 peut être dépourvu de condensateur 22 et un enroulement supplémentaire peut être reçu dans la carcasse magnétique du stator 2, cet enroulement supplémentaire comportant par exemple un nombre de pôles égal au double de celui de l'enroulement d'induit principal, dans l'exemple décrit huit pôles, de façon à ne pas perturber le flux magnétique dans l'entrefer lié aux enroulements principaux. Cet enroulement additionnel peut être traversé par un courant continu, de façon à fixer le point de fonctionnement à vide de la machine en apportant la puissance capacitive nécessaire pour obtenir la tension souhaitée. Comme décrit en référence aux figures 11 et 12, l'enroulement d'induit 20 principal 6 peut être électriquement déphasé, notamment de 30 degrés électriques, par rapport à l'enroulement d'inducteur d'excitatrice 7. Comme représenté figure 12, les deux étages 6a et 6b de l'enroulement d'induit principal 6 peuvent être décalés l'un par rapport à l'autre d'une encoche dans la carcasse magnétique du stator 2, ce qui correspond à un déphasage de 30 degrés électriques. 25 On peut ainsi obtenir une machine monofréquence, délivrant par exemple une tension de 400 V à une fréquence de 50 Hz reliée à l'extérieur par quatre fils monophasés. Cette machine peut comporter ou non un circuit de régulation, comme on le verra par la suite. On va maintenant décrire en référence à la figure 13 un autre exemple de 30 machine électrique triphasée selon l'invention. For powers greater than 100 kVA, the stator 2 may be devoid of capacitor 22 and an additional winding may be received in the magnetic casing of the stator 2, this additional winding comprising for example a number of poles equal to twice that of the main armature winding, in the example described eight poles, so as not to disturb the magnetic flux in the gap related to the main windings. This additional winding can be traversed by a direct current, so as to fix the idling point of the machine by providing the capacitive power necessary to obtain the desired voltage. As described with reference to FIGS. 11 and 12, the main armature winding 6 may be electrically phase-shifted, in particular by 30 electrical degrees, with respect to the exciter inductor winding 7. As shown in FIG. two stages 6a and 6b of the main armature winding 6 can be offset relative to each other by a notch in the magnetic casing of the stator 2, which corresponds to a phase shift of 30 electrical degrees. It is thus possible to obtain a single-frequency machine, for example delivering a voltage of 400 V at a frequency of 50 Hz connected externally by four single-phase wires. This machine may or may not include a control circuit, as will be seen later. Another example of a three-phase electric machine according to the invention will now be described with reference to FIG.
Dans l'exemple décrit, l'enroulement d'induit principal 6 et l'enroulement d'inducteur d'excitatrice 7 ne sont pas déphasés électriquement et ils sont connectés de façon à ce que la machine électrique 1 puisse être utilisée : - pour alimenter un réseau électrique triphasé par branchement aux bornes 5 respectivement associées aux trois phases U, V et W et au point neutre N de l'enroulement d'induit principal 6 ou, - pour alimenter un réseau électrique monophasé par branchement aux bornes associées à la sortie monophasée MONO et au point neutre N. On va maintenant décrire un exemple de circuit de régulation pour un 10 alternateur tel que représenté à l'une des figures 1 l à 13. Ce circuit comporte par exemple un enroulement auxiliaire monophasé de 30 dont on a représenté un exemple à la figure 14. Cet enroulement auxiliaire de régulation peut présenter une taille occupant 10 % des encoches du stator, cet enroulement étant décalé d'une encoche par rapport à 15 l'enroulement d'inducteur d'excitatrice 7, comme représenté à la figure 15, ce qui correspond à un déphasage de 90 degrés électriques par rapport à cet enroulement d'inducteur d'excitatrice 7 et permet d'assurer un découplage par rapport à ce dernier. L'enroulement 30 est par exemple connecté en court-circuit, ce qui permet d'effectuer une régulation soustractive dans la machine.In the example described, the main armature winding 6 and the exciter inductor winding 7 are not electrically out of phase and they are connected so that the electric machine 1 can be used: - to supply a three-phase electrical network by connection to the terminals 5 respectively associated with the three phases U, V and W and the neutral point N of the main armature winding 6 or - to supply a single-phase electrical network by connection to the terminals associated with the output MONO and at the neutral point N. An example of a control circuit for an alternator as represented in FIG. 1 to 13 will now be described. This circuit comprises, for example, a single-phase auxiliary winding of 30 which has been FIG. 14 shows an example. This auxiliary regulation winding may have a size occupying 10% of the stator slots, this winding being shifted by one notch per ratio. to the exciter inductor winding 7, as shown in FIG. 15, which corresponds to a phase shift of 90 electrical degrees with respect to this exciter inductor winding 7 and ensures decoupling compared to the latter. The winding 30 is for example connected in short circuit, which allows a subtractive regulation in the machine.
20 Dans les exemples décrits, le rotor comporte des pôles saillants comportant une corne polaire et l'enroulement d'inducteur d'excitatrice est réalisé à l'aide de bobines triphasées connectées en triangle mais on ne sort pas du cadre de l'invention lorsque le stator comporte de tels pôles saillants présentant une corne polaire et lorsque c'est l'enroulement d'induit d'excitatrice qui est réalisé à l'aide de bobines triphasées connectées 25 en triangle. L'expression comportant un doit être comprise comme signifiant comportant au moins un , sauf lorsque le contraire est spécifié. 30 In the examples described, the rotor has salient poles comprising a polar horn and the exciter inductor winding is made using three-phase coils connected in a triangle but it is not beyond the scope of the invention when the stator comprises such salient poles having a polar horn and when it is the exciter armature winding which is realized using three-phase coils connected in a triangle. The expression containing one must be understood as meaning having at least one, except when the opposite is specified. 30
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