FR3035753A1 - Structure de cylindre stratifie destinee a servir dans un generateur electrique du type a stator - Google Patents

Abstract

Structure de cylindre stratifié (100) destinée à servir dans un système de production d'électricité à aimants permanents, comportant un anneau extérieur rigide (104), un anneau intérieur rigide (102) disposé d'une manière concentrique dans l'anneau extérieur rigide (104), et un anneau intermédiaire d'amortissement (106) disposé entre l'anneau extérieur rigide (104) et l'anneau intérieur rigide (102). L'anneau intermédiaire (106) peut comprendre un polymère et les anneaux rigides (102, 104) peuvent comprendre un métal. L'anneau intérieur rigide (102) peut comprendre des rainures (408) destinées à recevoir des éléments de stator du système de production d'électricité.

Description

1 Structure de cylindre stratifié destinée à servir dans un générateur électrique du type à stator La présente invention concerne de façon générale la production d'électricité. Plus particulièrement, la présente invention concerne une structure de cylindre stratifié destinée à servir dans un générateur électrique à aimants permanents. De grands générateurs à aimants permanents à entraînement direct servent à produire de l'électricité dans des applications telles que des éoliennes. Ces générateurs à aimants permanents entraînement direct comportent une structure ou carcasse de stator volumineuse et lourde. En fonctionnement, les grandes carcasses de stators doivent résister à des sollicitations dont des chocs, des torsions et des vibrations. Parfois, les stators classiques n'ont pas la possibilité d'absorber correctement les sollicitations et entrent malheureusement en résonance. Une entrée indésirable en résonance risque d'être provoquée en particulier si le stator présente un défaut d'alignement aussi petit soit-il ou si sa masse est mal répartie.

L'entrée indésirable en résonance est susceptible de créer des nuisances acoustiques au moins intermittentes dans l'environnement d'utilisation du générateur (p.ex. pour le voisinage en milieu urbain ou rural) et, avec le temps, risque de nuire à des organes du générateur et à des connexions au sein du générateur.

Des tentatives pour atténuer ces problèmes ont inclus l'ajout de raidisseurs ou de masse dans le stator pour accroître stratégiquement la résistance mécanique et la rigidité du stator. Il peut être ajouté une pièce circulaire relativement grande, par exemple de plusieurs mètres de diamètre.

Un inconvénient de ces solutions réside dans de grandes dépenses pour des matières et des pièces (p.ex. le raidisseur ou la 3035753 2 masse) fabriquées ou achetées. L'installation peut également être coûteuse du point de vue de l'outillage, de l'énergie et du temps, car la nouvelle pièce doit être mise en place et adaptée d'une manière exactement adjacente aux organes existants pour l'assemblage. La 5 masse plus grande peut également réduire le rendement et la manoeuvrabilité ultérieurs du système. Compte tenu des inconvénients évoqués ci-dessus, on a besoin d'un stator ou d'une pièce adjacente à un stator destinée à servir dans un générateur à aimants permanents à entraînement 10 direct, ou d'autres topologies de machines électriques telles que des machines synchrones, afin d'éviter la mise indésirable en résonance. La présente invention répond au besoin évoqué par un procédé pour former une structure à cylindre stratifié qui, lorsqu'elle est employée dans un générateur électrique à base de 15 stator, réduit la masse globale du stator dans celui-ci, en accroissant un moment quadratique d'aire du stator et en améliorant les propriétés d'absorption de vibrations. En fonctionnement, le système de stator selon la présente invention est apte à résister aux sollicitations évoquées plus haut, 20 dont des chocs, des torsions et des vibrations, ce qui supprime ou au moins réduit fortement le bruit produit par le système. Dans certaines formes de réalisation, le procédé de fabrication comporte la formation d'organes et d'assemblages entre organes à l'aide de l'un quelconque des montages, moules, outils 25 d'alignement et outils de formage décrits ici. La nouvelle structure est réalisée en formant ou en obtenant des éléments requis, en les alignant convenablement pour leur montage et en les immobilisant dans le générateur électrique. Grâce à la présente invention, le travail secondaire 30 d'alignement est relativement facile. De plus, la structure ainsi obtenue tolère davantage que les systèmes selon la technique 3035753 3 antérieure les légers défauts d'alignement occasionnés lors de la fabrication, du transport, de l'installation, de l'utilisation ou de l'entretien. Le procédé comporte l'ajout, sur des pièces actives (p.ex. 5 des bobinages autour de dentures) du stator ou au voisinage immédiat de celles-ci, d'une structure de support à plusieurs niveaux, relativement légère. Dans une première forme de réalisation, la structure comporte un cylindre à stratification acier-polymère (p.ex. du polyuréthane)-acier (A-P-A), ou un autre agencement anneaux rigide-d'amortissement-rigide (R-A-R), formant une pièce primaire de stator. Le cylindre peut être qualifié de stratifié en raison du fait que l'anneau intérieur (p.ex. en acier) forme une stratification avec l'anneau adjacent d'amortissement de vibrations - p.ex. en résine de 15 polyuréthane. L'anneau d'amortissement est à son tour retenu pendant le façonnage, et protégé durant le fonctionnement, par l'anneau extérieur dur, ou rigide, comprenant p.ex. de l'acier. Dans une autre forme de réalisation possible, la structure comporte un cylindre en acier-polyuréthane-acier-polyuréthane- 20 acier (A-P-A-P-A), ou un autre agencement à anneaux rigide- d'amortissement-rigide-d'amortissement-rigide (R-A-R-A-R). Dans une mise en oeuvre particulière, l'agencement comprend une couche intérieure d'acier relativement épaisse et deux couches stratifiées d'acier plus minces séparées par des profilés en polymère 25 relativement plus épais. Le cylindre accroît un moment quadratique d'aire de la partie stator du générateur électrique sans ajouter une grande masse au générateur à base de stator. Même des augmentations relativement légères du moment quadratique d'aire de la partie stator du 30 générateur électrique améliorent fortement la rigidité du stator.

3035753 4 D'autres caractéristiques et avantages, ainsi que la structure et le fonctionnement de diverses formes de réalisation, sont décrits en détail ci-après en référence aux dessins annexés. L'invention ne se limite pas aux formes de réalisation spécifiques décrites ici. Ces 5 formes de réalisation ne sont présentées ici qu'à titre d'illustration. Des formes de réalisation supplémentaires apparaîtront aux spécialistes de la technique concernée d'après les principes énoncés dans la présente description. Des exemples de formes de réalisation peuvent prendre corps dans divers organes et agencements d'organes. Des exemples de formes de réalisation sont illustrés sur les dessins schématiques annexés, sur tous lesquels les mêmes repères désignent des parties correspondantes ou semblables sur les diverses figures. Les dessins ne sont fournis que dans le but d'illustrer des exemples de formes de 15 réalisation et ne doivent pas être interprétés comme limitant l'invention. Compte tenu de la description pertinente ci-après des dessins, des aspects exclusifs de la présente invention apparaîtront aux spécialistes ordinaires de la technique. L'invention sera mieux comprise à l'étude détaillée de 20 quelques modes de réalisation pris à titre d'exemples non limitatifs et illustrés par les dessins annexés sur lesquels : -la Figure 1 est une vue en perspective d'une structure de cylindre selon une forme de réalisation de la présente invention ; -la Figure 2 est une vue en coupe de la structure de cylindre 25 prise suivant la ligne 2-2 de la Figure 1 ; -la Figure 3 est une vue en coupe, comme celle de la Figure 2, d'une autre structure de cylindre possible ; -la Figure 4 est une vue en coupe de la structure de cylindre prise suivant la ligne 4-4 de la Figure 1 ; 3035753 5 -la Figure 5 est une vue en coupe, comme la Figure 4, représentant la structure de cylindre installée avec d'autres pièces d'un système de stator ; -la Figure 6 est un organigramme indiquant des étapes de la 5 réalisation de la structure de cylindre selon la présente invention ; -la Figure 7 est une vue latérale en coupe, comme la Figure 2, illustrant une étape de fabrication de la structure de cylindre où est utilisé un moule ; -la Figure 8 représente une courbe de la réponse améliorée 10 aux vibrations résultant de la mise en oeuvre de la présente invention en comparaison d'une courbe d'un système selon la technique antérieure ; -la Figure 9 est une vue en coupe, comme la Figure 4, d'un dispositif selon la technique antérieure ; et 15 -la Figure 10 est une vue en coupe, comme la figure 5, du dispositif selon la technique antérieure. Bien que des exemples de formes de réalisation soient décrits ici pour des mises en oeuvre particulières, l'invention ne se limite pas à ceux-ci. Les spécialistes de la technique prenant 20 connaissance des enseignements fournis ici imagineront des variantes, applications et formes de réalisation supplémentaires entrant dans le cadre de l'étendue de celle-ci, et des domaines supplémentaires dans lesquels la structure de cylindre décrite ici aurait une grande utilité.

25 Présentation générale de la structure de cylindre - Figure 1 Considérant maintenant les figures, et plus particulièrement la première figure, la Figure 1 est une illustration schématique d'une structure de cylindre 100 destinée à servir avec un système de stator d'un générateur électrique. Le générateur électrique peut être, 30 par exemple, un générateur à aimants permanents à entraînement direct (GAP ED).

3035753 6 La structure de cylindre 100 comprend un élément ou anneau intérieur 102, un élément ou anneau extérieur 104 et un élément ou anneau intermédiaire 106. L'anneau intermédiaire 106 est représenté plus en détail sur les figures 2 et 4.

5 La structure de cylindre 100 a un profil supérieur globalement cylindrique. Bien que la structure de cylindre 100 puisse avoir d'autres diamètres extérieurs 108 sans s'écarter de la présente invention, dans une première forme de réalisation la structure 100 a un diamètre extérieur d'environ 3 à environ 6 10 mètres. Dans une forme de réalisation, le diamètre extérieur est d'environ 4 à 5 mètres et, dans une autre forme de réalisation, le diamètre extérieur dépasse 4 mètres. Bien que la structure 100 puisse avoir d'autres hauteurs 110 sans s'écarter de la présente invention, dans une forme de 15 réalisation la structure 100 a une hauteur 110 d'environ 1 à 3 mètres et une épaisseur d'environ 30 mm à environ 150 mm. Bien que les anneaux de la structure de cylindre 100 puissent avoir d'autres épaisseurs sans s'écarter de la portée de la présente invention, dans diverses formes de réalisation l'anneau intérieur 102 20 a une épaisseur (202 sur la Figure 2) d'environ 10 mm à environ 50 mm, l'anneau extérieur 104 a une épaisseur (204 sur la Figure 2) d'environ 10 mm à environ 50 mm et l'anneau intermédiaire d'amortissement 106 a une épaisseur (306 sur la Figure 2) d'environ 10 mm à environ 50 mm.

25 La présente structure de cylindre 100 est conçue (p.ex., les anneaux ont des dimensions et une position, et la matière est choisie) afin d'accroître un moment quadratique d'aire du stator. Le moment quadratique d'aire du stator peut être représenté par h = n/2(r04-r,4), où r, est un rayon intérieur, mesuré entre un axe 30 géométrique central du stator (et donc également l'axe géométrique central des anneaux et du rotor) et l'anneau intérieur 102 (le rayon 3035753 7 intérieur ri étant désigné par le repère 522 sur la Figure 5), et ro est un rayon extérieur, mesuré entre un axe géométrique central du stator (et donc également Paxe central des anneaux et du rotor) et le rotor extérieur (le rayon extérieur ro étant désigné par 524 sur la 5 Figure 5). A titre d'exemple de moment quadratique d'aire accru du stator, la structure de cylindre 100 est conçue de façon que le moment quadratique d'aire soit supérieur à environ 2m4. Vue latérale en coupe et exemples de matières - Figure 2 to La Figure 2 présente une vue en coupe de la structure de cylindre, prise suivant la ligne 2-2 de la Figure 1. Les anneaux intérieur et extérieur 102, 104 de la Figure 1 sont représentés séparés par un anneau intermédiaire 106. Selon un mode de réalisation, l'anneau intermédiaire d'amortissement 106 est disposé 15 au contact de l'anneau intérieur rigide 102 et de l'anneau extérieur rigide 104. Bien que les anneaux puissent avoir d'autres appellations, pour faciliter la description, les anneaux intérieur et extérieur 102 et 104 peuvent être qualifiés d'anneaux durs ou rigides du cylindre 100, étant en acier, autre métal, alliage, etc.

20 L'anneau intermédiaire 106 peut être appelé anneau d'amortissement, ou anneau tendre, étant plus tendre, ou moins rigide, que l'anneau dur/rigide. La structure de cylindre 100 peut comporter n'importe laquelle de diverses matières sans s'écarter de la présente invention.

25 Les éléments intérieur et/ou extérieur 102, 104 du cylindre peuvent comprendre un métal tel que l'acier, un autre métal ou alliage ou une matière non-métallique. Chaque anneau dur 102, 104 peut être différent selon une ou plusieurs manières autre(s) que les diamètres - il peut par exemple 30 avoir une hauteur, une épaisseur différente et/ou comprendre une matière différente (p.ex. un métal ou un composé).

3035753 8 Dans certaines formes de réalisation, la structure de cylindre 100 est conçue pour servir avec un générateur électrique à rotor interne. Dans ces formes de réalisation, l'anneau intérieur 102 est monté sur des parties du stator (p. ex. des dents statoriques) 5 adjacentes et opposées au rotor interne. L'agencement est représenté sur la Figure 5 et est décrit plus en détail plus loin. Dans cet agencement, la matière et les dimensions (p.ex. l'épaisseur) de l'anneau intérieur sont choisies de façon que l'anneau intérieur 102, lors de la production d'électricité pendant le fonctionnement du 10 générateur, complète de la manière nécessaire le circuit électromagnétique créé par le flux statorique/rotorique. Dans cette forme de réalisation, l'anneau extérieur 104 est en profilé assez mince - p.ex. d'environ 10 à 50 mm, comme indiqué plus haut. Dans une forme de réalisation envisagée, la structure de 15 cylindre est conçue pour servir avec un générateur électrique à rotor externe (non représenté en détail). Dans cette forme de réalisation, l'anneau extérieur 104 est monté sur des parties du stator (p. ex. des dents du stator) adjacentes et opposées au rotor externe. Dans ce cas, la matière et les dimensions (p.ex. l'épaisseur) de l'anneau 20 extérieur sont choisies de façon que l'anneau extérieur 104, lors de la production d'électricité pendant le fonctionnement du générateur, complète de la manière nécessaire le circuit électromagnétique créé par le flux statorique/rotorique. Dans ce cas, l'anneau intérieur 102 peut aussi être en profilé assez mince - par exemple d'environ 10 à 25 50 mm, comme indiqué. L'anneau intermédiaire 106 peut comprendre l'une quelconque de diverses matières sans s'écarter de la présente invention. Selon une variante, l'anneau intermédiaire 106 comprend une résine polymère. Dans une forme de réalisation, l'anneau 30 intermédiaire 106 comprend une résine de polyuréthane. L'anneau 3035753 9 intermédiaire 106 peut comprendre un autre polymère et être appelé anneau en polymère 106. Dans une forme de réalisation, l'anneau intermédiaire 106 comprend au moins une matière parmi un polymère, une matière 5 thermoplastique, une matière thermodurcissable et une matière élastique. Dans une autre forme de réalisation, l'anneau intermédiaire 106 comprend une matrice métallique moulable ou une matière deformable comme l'acier inoxydable FIBERCORE® ou un stratifié 10 à déformabilité axiale. FIBERCORE® est un acier inoxydable composite ultraléger disponible auprès de la société Fibretech. Dans une forme de réalisation, la matière de l'anneau intermédiaire 106 est durcie à froid, comme par exemple un polymère polymérisé à froid.

15 Les facteurs à utiliser pour choisir ou façonner une matière pour la structure de l'anneau intermédiaire 106 comprennent la rigidité, le poids, la résistance mécanique et l'amortissement, ou l'aptitude à absorber de l'énergie, dont des vibrations mécaniques ou du bruit.

20 Autre forme de réalisation possible à multiples anneaux en polymère - Figure 3 La Figure 3 est une vue en coupe, semblable à celle de la Figure 2, d'une autre structure possible de cylindre 300. La forme de réalisation illustre l'autre cylindre possible 300 comprenant plus 25 d'un anneau d'amortissement 306, 310 (p.ex. en polymère) et plus de deux anneaux rigides 302, 304, 308 (p.ex. en acier). Les anneaux peuvent être choisis afin d'avoir diverses dimensions et matières pour parvenir aux performances souhaitées. Une épaisseur 312 est mesurée entre les surfaces extérieure 30 et intérieure. Dans une forme de réalisation, l'épaisseur est d'environ 30 mm à environ 17ff mm.

3035753 10 Dans une mise en oeuvre de l'autre cylindre possible 300, l'anneau intérieur 302 est relativement épais et les deux autres anneaux durs 304, 308 sont plus minces - p.ex. des stratifiés d'acier relativement plus minces. Comme dans le cas de la forme de 5 réalisation primaire de la Figure 2, etc., chaque anneau dur n'est pas forcément le même - par exemple, ils peuvent avoir des dimensions différentes et comprendre des métaux ou des composés différents et il n'est pas indispensable que chaque anneau d'amortissement ait les mêmes dimensions ou soit fait de la même matière.

10 Les anneaux de la structure de cylindre 300 peuvent avoir d'autres épaisseurs sans s'écarter de la présente invention. Dans diverses formes de réalisation, l'anneau intérieur 302 a une épaisseur 316 d'environ 10 mm à environ 50 mm, l'anneau extérieur 304 a une épaisseur 318 d'environ 5 mm à environ 30 mm, l'anneau 15 d'amortissement 306 tout à l'extérieur a une épaisseur 320 d'environ 5 mm à environ 30 mm, l'anneau d'amortissement 310 tout à l'intérieur a une épaisseur 324 d'environ 5 mm à environ 30 mm et l'anneau intermédiaire dur 308 a une épaisseur 322 d'environ 5 mm à environ 30 mm.

20 Dans une forme de réalisation, un rapport de l'épaisseur du polymère à celle de l'anneau extérieur 304 doit être porté à un maximum. L'anneau extérieur 304 est nécessaire à la protection du cylindre 300, dont, en particulier, la protection de l'anneau d'amortissement 306 tout à l'extérieur.

25 Selon une variante, la structure de cylindre stratifié 300 comporte un anneau interne rigide adjacent à et au contact de l'anneau intérieur rigide 302 et un anneau interne d'amortissement disposé entre et au contact de l'anneau interne rigide et de l'anneau extérieur rigide 304.

30 Vue de dessus en coupe représentant des rainures en queue d'aronde - Figure 4 et 8 3035753 11 La Figure 4 est une vue en coupe de la structure de cylindre, prise suivant la ligne 4-4 de la figure 1. La vue représente l'anneau rigide intérieur 102, l'anneau rigide extérieur 104 et l'anneau intermédiaire d'amortissement 106. La vue représente aussi une 5 paroi intérieure de l'anneau intérieur 102 ayant une forme ou une structure d'assemblage 402, qui n'est pas représentée en détail sur la Figure 1, mais peut être considérée comme y étant effectivement présente. La forme ou structure d'assemblage 402 a, par exemple, la 10 forme d'une rainure en queue d'aronde. D'autres formes potentielles de moyens d'assemblage 402 comprennent aussi des rainures ayant un corps intérieur plus grand et une ouverture à rétrécissement pour y retenir une pièce complémentaire (p.ex. des dents statoriques) une fois que la pièce complémentaire a été glissée dans la rainure 402.

15 Dans des formes de réalisation envisagées, la forme ou structure d'assemblage 402 comprend une structure de fixation mécanique telle que des vis ou une soudure. A titre de comparaison, la Figure 9 représente un cylindre 900 qui comprend un unique élément de carcasse 902 au lieu de 20 multiples anneaux (p.ex. les anneaux 102, 104, 106). Des rainures 904 de réception de dents statoriques sont formées dans la carcasse 902. Ce format est moins intéressant, car il n'offre pas les avantages liés à la présence d'un anneau intermédiaire d'amortissement (p.ex. en résine de polyuréthane).

25 Les avantages dus au remplacement de la carcasse en acier 902 par les anneaux (p.ex. les anneaux 102, 104, 106) comprennent l'obtention d'un cylindre léger, puisque le/les anneaux(x) d'amortissement (p.ex. 106) et les anneaux durs (p.ex. 102, 104) ont une moindre masse combinée que la carcasse 902.

30 Vue de dessus en coupe de la structure de cylindre installée - Figure 5 3035753 12 La Figure 5 est une vue en coupe, comme la Figure 4, représentant la structure de cylindre 100 installée avec d'autres pièces d'un système de stator 500. Le système de stator 500 comporte un stator 502 comprenant des dents statoriques 504 reçues 5 dans les rainures 408 de réception de stator. Les dents 504 sont entourées par des bobinages statoriques 506. Un rotor 510 est opposé au stator 502. Le rotor 510 comprend des organes 512 d'amorçage de flux côté rotor, tels que des aimants permanents ou analogues. Le flux généré pendant le to fonctionnement du système 500 est désigné par le repère 514. Les dimensions du système de stator 500 et du système de cylindre 100, comprennent une épaisseur totale 520 du cylindre, qui est une somme des épaisseurs 202, 204, 206 apparaissant sur la Figure 2.

15 Sont également représentés deux rayons, mesurés entre l'anneau respectif (p ex la surface extérieure de l'anneau) et un axe géométrique central du système de stator 500 (et donc du stator, du rotor et des anneaux de cylindre stratifiés de celui-ci). Un rayon intérieur 522 s'étend entre l'axe géométrique 20 central et une surface intérieure de l'anneau intérieur 102, et un rayon extérieur 524 s'étend entre l'axe géométrique central et une surface extérieure de l'anneau extérieur 104. Le rayon intérieur 522 étant désigné par r, et le rayon extérieur 524 étant désigné par ro, un second moment quadratique 25 d'aire du stator peut être désigné par h ) Le présent système de cylindre 100 est conçu pour accroître ce second moment quadratique d'aire. La même relation et le même but valent pour d'autres configurations de l'invention telles que le cylindre 300 représenté sur la Figure 3. Dans chaque cas, les dimensions, dont 30 les épaisseurs des anneaux et les rayons globaux, sont choisies dans une optique d'augmentation du moment.

3035753 13 A titre de comparaison, la Figure 10 représente un système fabriqué 1000 comportant la structure de cylindre 900 de la figure 9. Fabrication d'un exemple de système de moulage/alignement 5 - Figures 6 et 7 La Figure 6 est un organigramme indiquant des étapes de fabrication de la structure de cylindre de la présente invention selon des exemples de formes de réalisation. Les étapes du procédé peuvent être exécutées dans des ordres différents et une ou 10 plusieurs des étapes peut/peuvent être omise(s) sans sortir du cadre de la présente forme de réalisation. Une étape 602 de la création du cylindre stratifié selon la présente invention comprend l'obtention ou le façonnage d'un anneau extérieur rigide relativement grand. Dans une forme de 15 réalisation, l'anneau extérieur 104 est formé à l'aide de tôles laminées, cette pratique pouvant permettre un façonnage de l'anneau extérieur 104 et de la structure 100 plus commode et économique (p.ex. quant au coût). L'anneau extérieur 104 peut comprendre un métal ferreux 20 et/ou un métal non ferreux. Les variables permettant de déterminer si on utilise un métal ferreux ou non ferreux comprennent le coût et les spécifications techniques. Une autre étape 604 comprend l'obtention ou le façonnage d'un anneau intérieur rigide relativement plus petit 102, et sa mise 25 en place à l'intérieur de la partie extérieure. La partie intérieure 102 fait partie d'un circuit magnétique du générateur électrique à base de stator dans lequel sera utilisée la structure de cylindre stratifié et a des dimensions pour permettre un flux, en complétant un circuit de flux.

30 Lors d'une étape suivante 606, les parties intérieure et extérieure 102, 104 sont alignées. Dans certaines formes de 3035753 14 réalisation, l'alignement comprend l'assemblage, au moins temporaire, des anneaux 102, 104, notamment par vissage ou soudage. L'alignement peut être réalisé à l'aide d'un montage de façonnage. Dans une forme de réalisation, un soudage est effectué 5 pour placer temporairement les anneaux 102, 104 au voisinage immédiat l'un de l'autre. Des vis ou d'autres pièces d'assemblage mécanique ajoutées peuvent compléter ou remplacer le soudage. Lors d'une étape 608, ou dans le cadre de l'étape 606, les parties intérieure et extérieure 102, 104 sont placées au voisinage 10 immédiat d'un joint d'étanchéité, ou un joint est mis tout près des parties 102, 104. Le/les joint(s) 710 peut/peuvent contribuer à retenir le polyuréthane à ajouter sur la structure de cylindre 100 en cours de formation. Lors d'une autre étape 610, les parties sont placées dans un 15 moule et/ou sur une table ou une autre surface. Pour les formes de réalisation utilisant des joints, l'opération peut comprendre la mise en place des pièces 102, 104 telles quelles avec des joints sur la face au contact de la table ou de la base du moule. Les anneaux intérieur et extérieur 102, 104 peuvent être 20 ajustés dans la position de moulage, en particulier avant que les anneaux 102, 104 ne soient fixés l'un à l'autre, mais aussi, dans une moindre mesure, après leur fixation et après l'introduction de la matière d'amortissement - p.ex. de la résine de polyuréthane. La fig. 7 représente une vue latérale en coupe, comme la vue 25 des figures 2 et 3, d'un système de façonnage ou d'alignement 700. Le système 700 comprend un montage de façonnage, p.ex. au moins un moule de façonnage ou d'alignement 702. Le moule 702 comprend une base 704 et des montants intérieur et extérieur 706, 708.

3035753 15 Dans une forme de réalisation, la table ou une autre surface est utilisée à la place d'une base 704. Le système 700 peut comporter un ou plusieurs joints 710. Les étapes ci-dessus forment un espace annulaire dans 5 lequel, lors d'une étape 612, une résine de polyuréthane ou une autre matière d'amortissement/d'absorption de vibrations est coulée et durcie. La matière d'amortissement est désignée sur la Figure 7 par le repère 712 et donne un anneau d'amortissement - p.ex. l'anneau 106 des figures 1 et 2.

10 La matière d'amortissement peut être appelée matière de remplissage, p.ex. résine de polyuréthane de remplissage. Cela stratifie le cylindrique en donnant le cylindre stratifié, p.ex. la structure de cylindre stratifié 100. Lors d'une étape 614, la matière d'amortissement est durcie, 15 notamment durcie à froid. En cas de polymère, on peut dire que l'anneau d'amortissement comprend un polymère durci à froid. Lors d'une étape 616, le cylindre stratifié ainsi obtenu peut être monté sur une structure de stator. Un exemple de la combinaison est représenté sur la Figure 5.

20 La même technique générale est employée pour produire la structure 300 à multiples anneaux durs représentée sur la Figure 3. Le cylindre stratifié (p.ex. 100, 300) peut être formé sans usinage et ne nécessite aucun usinage après avoir été formé. Du fait de l'apport de matière d'amortissement, la réponse de la structure 25 dans des conditions de mise en résonance est limitée, ce qui réduit les vibrations et le bruit. Exemple de courbe de réponse aux vibrations - Figure 8 Un exemple de courbe de réponse aux vibrations 800 pour un système selon la présente invention, tel que la structure de cylindre 30 stratifié 100, 300 utilisée dans un système de stator 500, est représenté sur la Figure 8.

3035753 16 Une courbe selon une autre technologie est désignée par le repère 802. Les courbes 800, 802 sont représentées en référence à un axe x de fréquence d'entrée 804, appliquée au système, mesurée p.ex. en 5 hertz (Hz) et en référence à un axe y de réponse 806, mesurée p.ex. en accélération (p.ex. en m/s2). Le/les anneau(x) de matière d'amortissement et les anneaux durs peuvent être conçus (p.ex. les dimensions des anneaux, le nombre d'anneaux d'amortissement, le nombre d'anneaux durs, etc.) 10 pour parvenir, pendant le fonctionnement, à la rigidité, à des caractéristiques d'absorption voulues, etc. Dans une forme de réalisation, la structure (p.ex. la structure de cylindre 100, 300) est faite pour permettre une bonne séparation entre une première et une seconde résonances. A titre d'exemple 15 quantitatif, la séparation entre les première et seconde résonances peut être quantifiée comme étant supérieure à environ 60 % de la valeur du premier pic. La séparation est illustrée sur la figure 8 par la différence entre les deux maxima de réponses.

20 Le niveau d'amortissement est donc maximal tout en ajoutant une grande rigidité, et sans beaucoup plus de masse. Quelques avantages de la présente invention Un grand avantage de l'invention est que le système de stator (p.ex. le système 500 de la Figure 5) est rendu plus rigide, plus 25 robuste et doté de meilleures caractéristiques d'amortissement que les structures de stators selon la technique antérieure, sans ajouter au stator une lourde masse ni des raidisseurs ni d'autres éléments importants. Les systèmes de stators selon la présente invention ont donc 30 d'un fonctionnement plus souple et plus silencieux, en produisant 3035753 17 moins de nuisances acoustiques dans l'environnement d'utilisation du générateur (p.ex. pour le voisinage en milieu urbain ou rural). Egalement en raison des fonctions d'amortissement de la présente invention, les organes du générateur et les connexions au 5 sein du générateur sont protégés contre des dommages qui, autrement, résulteraient, avec le temps, de mises en résonance indésirables. Des systèmes de stators comportant la présente invention sont également moins sujets à des petits défauts d'alignement ou de 10 répartition de masse. Ils continuent à absorber les sollicitations (vibrations, chocs, etc.) et évitent une mise en résonance indésirable même si le stator présente ou acquerra un léger défaut d'alignement ou si sa masse n'est pas parfaitement répartie. D'autres avantages de l'invention consistent en ce qu'elle 15 évite la matière, le travail, le temps et d'autres coûts relativement élevés associés aux techniques d'amélioration envisagées telles que l'ajout précité d'une lourde masse (p.ex. d'une grande pièce circulaire) sur le stator. La présente technique de fabrication est, notamment, relativement peu onéreuse en comparaison de mesures 20 classiques pour résoudre le problème des vibrations. Le cylindre stratifié (p.ex. 100, 300) peut être formé sans usinage et ne nécessite aucun usinage après avoir été formé. Du fait de l'apport de matière d'amortissement, la réponse de la structure dans des conditions de mise en résonance est limitée, ce qui réduit 25 les vibrations et le bruit. Les systèmes formés selon la présente invention peuvent aussi, au moins dans certaines formes de réalisation, être réalisés à un moindre coût, notamment en évitant des coûts de matière, de pièces, d'énergie, d'outils et de temps liés à l'obtention, la 30 fabrication et l'installation de masses rigides relativement grandes sur une carcasse de stator déjà grande. En outre, sans l'ajout de la 3035753 18 masse relativement grande ni la carcasse de stator déjà grande selon la technique antérieure, la structure de cylindre et le système de stator obtenus sont plus légers, plus efficaces et plus manoeuvrables que d'autres carcasses de stators et systèmes de stators.

5 L'utilisation de tôles pour réaliser des tôles laminées afin de former les anneaux durs - p.ex. 102, 104, 302, 304, 308 - peut permettre un formage de la structure 100 - p.ex. la structure 100 ou 300 - plus commode et économique (p.ex. quant au coût). Certains procédés de fabrication selon la technique 10 antérieure pour réaliser de plus grandes structures de stators impliquent une segmentation mécanique, qui est relativement complexe, coûteuse, chronophage et encombrante, notamment un procédé d'entraînement direct de laminoir. La présente structure de cylindre stratifié (p.ex. 100, 300 des figures 1, 2, 3) ou le système 15 obtenu (p.ex. 500 sur la Figure 5) peut être réalisé bien plus facilement, et localement, sur site, p.ex. à l'aide d'éléments en tôle sous une forme modulaire. Par ailleurs, les anneaux de la structure de cylindre stratifié résultant de l'invention peuvent être alignés en utilisant des outils d'une forme simple et le soudage ou-le vissage.

20 Conclusion D'autres formes de réalisation, exemples et variantes possibles qui resteraient couverts par l'invention peuvent être réalisés par les spécialistes de la technique, en particulier à la lumière des principes énoncés plus haut. En outre, la terminologie 25 employée pour décrire l'invention est destinée à avoir une nature descriptive plutôt que limitative. Les spécialistes de la technique comprendront de diverses adaptations et variantes ,des formes de réalisation préférées et de substitution décrites plus haut peuvent être conçues sans sortie du 30 cadre ni de l'esprit de l'invention. Par conséquent, dans le cadre des 3035753 19 revendications annexées, l'invention peut être mise en oeuvre autrement que de la manière décrite spécifiquement ici.

Claims (15)

1. REVENDICATIONS1. Structure de cylindre stratifié (100, 300) destinée à servir dans un système de production d'électricité à aimants permanents, comportant un anneau extérieur rigide ( 04 ; 304) ; un anneau intérieur rigide (102 ; 302) d'un diamètre plus petit, disposé d'une manière concentrique dans l'anneau extérieur rigide (104 ; 304) ; et un anneau intermédiaire d'amortissement (106 ; 306, 310) disposé entre l'anneau extérieur rigide (104 ; 304) et l'anneau intérieur rigide (102 ; 302).
2. 2. Structure de cylindre stratifié (100, 300) selon la 15 revendication 1, dans laquelle l'anneau intermédiaire ( 06 ; 306, 310) comprend un polymère.
3. 3. Structure de cylindre stratifié (100, 300) selon la revendication 1, dans laquelle l'anneau intermédiaire (106 ; 306, 310) comprend une résine polymère. 20
4. 4. Structure de cylindre stratifié (100, 300) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle au moins un des anneau extérieur rigide (104 ; 304) et anneau intérieur rigide (102 ; 302) comprend un métal.
5. 5. Structure de cylindre stratifié (100, 300) selon l'une 25 quelconque des revendications précédentes, comportant en outre : un anneau interne rigide adjacent à et au contact de l'anneau intérieur rigide (102 ; 302) ; et un anneau interne d'amortissement disposé entre et au contact de l'anneau interne rigide et de l'anneau extérieur rigide 30 (104 ; 304). 3035753 21
6. 6. Structure de cylindre stratifié (100, 300) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle l'anneau intérieur rigide (102 ; 302) comprend des rainures (408) destinées à recevoir des éléments de stator du système de production 5 d'électricité.
7. 7. Structure de cylindre stratifié (100, 300) selon la revendication 6, dans laquelle les anneaux sont conçus pour créer un moment quadratique d'aire supérieur à 2m4, le moment quadratique d'aire du stator étant désigné par h = 11/2(ro4-ri4), ri étant un rayon intérieur (522) mesuré, après assemblage, entre l'anneau intérieur rigide (102 ; 302) et un axe géométrique central du système de production d'électricité à aimants permanents; et ro étant un rayon extérieur (524) mesuré, après assemblage, entre l'anneau extérieur rigide (104 ; 304) et un axe géométrique central du système de production d'électricité à aimants permanents.
8. 8. Structure de cylindre stratifié (100, 300) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle les anneaux sont conçus de façon qu'une première résonance et une seconde résonance soient séparées par plus de 60 % de la valeur de la première résonance.
9. 9. Système de production d'électricité à aimants permanents, comportant : un rotor (510) ; un stator (502) disposé au voisinage immédiat du rotor (510) ; et une structure de cylindre stratifié (100 ; 300) montée sur le stator (502) et comportant un anneau extérieur rigide (104 ; 304) un anneau intérieur rigide (102 ; 302) et 3035753 22 un anneau intermédiaire d'amortissement (106 ; 306, 310) disposé entre l'anneau extérieur rigide (104 ; 304) et l'anneau intérieur rigide (102 ; 302).
10. 10. Système de production d'électricité à aimants permanents 5 selon la revendication 9, dans lequel : l'anneau intérieur rigide (102 ; 302) est plus petit que l'anneau extérieur rigide (104 ; 304), il est disposé d'une manière concentrique dans celui-ci ; et l'anneau intermédiaire d'amortissement (106 ; 306, 310) est 10 disposé entre et au contact de l'anneau intérieur rigide (102 ; 302) et de l'anneau extérieur rigide (104 ; 304).
11. 11. Système de production d'électricité à aimants permanents selon l'une quelconque des revendications 9 et 10, comportant en outre : 15 un anneau interne rigide adjacent à et au contact de l'anneau intérieur rigide (102 ; 302) ; et un anneau interne d'amortissement disposé entre et au contact de l'anneau interne rigide et de l'anneau extérieur rigide (104 ; 304). 20
12. 12. Système de production d'électricité à aimants permanents selon l'une quelconque des revendications 9 à 11, dans lequel : le stator (502) comprend des dents statoriques (504) ; et l'anneau intérieur rigide (102 ; 302) comprend des rainures destinées à recevoir les dents statoriques (504). 25
13. 13. Procédé pour former une structure de cylindre stratifié (100 ; 300) destinée à servir dans un système de production d'électricité à aimants permanents, le procédé comportant : la mise en place d'un anneau extérieur rigide (104 ; 304) au voisinage immédiat et autour d'un anneau intérieur rigide (102 ; 30 302) ; et 3035753 23 l'introduction d'une matière d'amortissement entre l'anneau extérieur rigide (104 ; 304) et l'anneau intérieur rigide (102 ; 302).
14. 14. Procédé selon la revendication 13, comportant en outre l'assemblage l'un avec l'autre, à la suite de la mise en place et avant l'introduction, de l'anneau extérieur rigide (104 ; 304) et de l'anneau intérieur rigide (102 ; 302).
15. 15. Procédé selon la revendication 13 ou la revendication 14, comportant en outre la mise en place de l'anneau extérieur rigide (104 ; 304) et de l'anneau intérieur rigide (102 ; 302) dans un moule IO (702) de cylindre avant l'introduction de la matière d'amortissement.