FR3085806A1 - Interconnecteur de machine electrique tournante - Google Patents
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Abstract
L'invention porte principalement sur un interconnecteur (30) pour l'interconnexion entre conducteurs d'un bobinage statorique (24) de machine électrique, l'interconnecteur (30) comprenant au moins deux éléments conducteurs (35, 35') positionnés l'un au-dessus de l'autre selon un axe X, au sein d'un boitier, chaque élément conducteur (35, 35') comprenant au moins une portion de maintien (37, 37'), chaque portion de maintien ayant une forme adaptée pour coopérer avec un dispositif de maintien axial (371) de ce conducteur, de manière à maintenir dans une position axiale prédéterminée le conducteur lors de la réalisation du corps, les deux portions de maintien (37, 37') étant disposées de sorte qu'au moins une partie de la première portion de maintien (37) ne chevauche pas axialement au moins une partie de la deuxième portion de maintien (37').
Description
INTERCONNECTEUR DE MACHINE ELECTRIQUE TOURNANTE.
L’invention porte sur un interconnecteur pour l’interconnexion entre conducteurs d’un bobinage statorique de machine électrique tournante.
De façon connue en soi, les machines électriques tournantes autour d’un axe comportent un stator et un rotor solidaire d'un arbre. Le rotor peut être solidaire d'un arbre menant et/ou mené et peut appartenir à une machine électrique tournante sous la forme d'un alternateur, d'un moteur électrique, ou d'une machine réversible pouvant fonctionner dans les deux modes.
Par ailleurs, le stator est monté dans un carter configuré pour porter à rotation l'arbre par exemple par l'intermédiaire de roulements. Le stator comporte un corps constitué par un empilage de tôles minces formant une culasse en forme de couronne dont la face intérieure est pourvue d'encoches ouvertes vers l'intérieur pour recevoir un bobinage.
Dans un bobinage de type ondulé, les enroulements de phase sont formés chacun à partir d'au moins un conducteur de bobinage, tel qu'un fil continu, recouvert d'une couche isolante, en particulier une couche d'émail. Alternativement, le bobinage est obtenu à partir de conducteurs de bobinage en forme d'épingles reliées électriquement entre eux par exemple par soudage.
Des portions de conducteur de bobinage doivent être reliées électriquement via un interconnecteur pour obtenir un couplage électrique souhaité de la machine, par exemple en triangle ou en étoile.
L’interconnecteur comprend donc avantageusement plusieurs éléments conducteurs présentant des pattes nécessaires à la connexion électrique avec les portions de conducteurs de bobinage.
Ces éléments conducteurs sont positionnés les uns au-dessus des autres selon un axe X puis l’interconnecteur est obtenu par moulage d’un boîtier autour des éléments conducteurs.
Une technique pour ce moulage consiste à utiliser un tampon intermédiaire qui permet de maintenir à distance les deux éléments conducteurs l’un au2 dessus de l’autre pendant l’opération de moulage du boîtier. Cependant dans un tel procédé, le tampon intermédiaire ne peut être retiré après moulage, ce qui pose des problèmes de fragilité liés à l’inhomogénéité du boîtier notamment. Une autre technique consiste à faire deux surmoulages consécutifs, d’abord un premier autour du premier connecteur puis un second autour du premier connecteur déjà surmoulé et du deuxième connecteur, ce qui rend le procédé beaucoup plus cher. Ces techniques de moulage du boîtier sont donc relativement complexes et présentent un certain nombre d’inconvénients.
La présente invention vise à remédier efficacement à ces inconvénients en proposant un interconnecteur pour l’interconnexion entre conducteurs d’un bobinage statorique de machine électrique, l’interconnecteur comprenant au moins deux éléments conducteurs positionnés l’un au-dessus de l’autre selon un axe, au sein d’un boîtier, chaque élément conducteur comprenant au moins une portion de maintien, chaque portion de maintien ayant une forme adaptée pour coopérer avec un dispositif de maintien de ce conducteur, de manière à maintenir dans une position axiale prédéterminée le conducteur lors de la réalisation du corps, les deux portions de maintien étant disposées de sorte qu’au moins une partie de la première portion de maintien ne chevauche pas axialement au moins une partie de la deuxième portion de maintien.
Une telle technique de moulage du boîtier permet de faciliter l’opération. En effet les portions de maintien ne se chevauchant pas axialement les dispositifs de maintien permettent d’assurer un bon maintien des éléments conducteurs de part et d’autre et l’un par rapport à l’autre selon l’axe X notamment, lors du moulage du boîtier. Par ailleurs les dispositifs de maintien accessibles peuvent être facilement retirés après moulage.
Selon une réalisation, le dispositif de maintien est un dispositif de maintien axial.
Selon une réalisation, chaque élément conducteur comprend un corps, la portion de maintien faisant saillie depuis le corps de l’élément conducteur.
Selon une réalisation, la portion de maintien comprend une ouverture traversant axialement la portion de maintien et débouchant de part et d’autre de la portion de maintien, l’ouverture étant adaptée pour y insérer le dispositif de maintien.
Selon une réalisation, chaque conducteur s’étend angulairement d’une première extrémité vers une deuxième extrémité dans le sens trigonométrique l’un des conducteurs ayant une portion de maintien plus proche de la première extrémité que de la deuxième extrémité et l’autre conducteur ayant une portion de maintien plus proche de la deuxième extrémité que de la première extrémité.
Selon une réalisation, au moins un élément conducteur comprend également un méplat d’appui adapté pour buter radialement contre un moule lors de la réalisation du corps.
Selon une réalisation, chaque conducteur s’étend angulairement d’une première extrémité vers une deuxième extrémité dans le sens trigonométrique, l’un des conducteurs ayant un méplat d’appui plus proche de la deuxième extrémité que de la première extrémité et l’autre conducteur ayant un méplat d’appui plus proche de la première extrémité que de la deuxième extrémité.
Selon une réalisation, au moins un élément conducteur comprend également une surface d’appui axial adaptée pour recevoir en appui axial de part et d’autre de ladite surface, un dispositif d’appui.
Selon une réalisation, le dispositif d’appui est un dispositif d’appui axial.
Selon une réalisation, pour chaque conducteur, la surface d’appui est à proximité de l’extrémité opposée à l’extrémité à proximité de la portion de maintien.
L’invention concerne également un procédé de fabrication d’un interconnecteur comprenant une étape de montage d’au moins deux éléments conducteurs l’un au-dessus de l’autre selon un axe dans un moule, chaque élément conducteur comprenant au moins une portion de maintien, les deux portions de maintien étant disposées de sorte qu’au moins une partie de la première portion de maintien ne chevauche pas axialement au moins une partie de la deuxième portion de maintien, au moins un des éléments conducteurs étant maintenu en position axiale dans le moule par un dispositif de maintien coopérant avec la portion de maintien ; une étape de mise en butée d’un méplat d’appui d’au moins un élément conducteur contre le moule de sorte à empêcher un mouvement radial dudit conducteur ; une étape de moulage du boîtier autour des éléments conducteurs ; une étape de retrait du moule et de démontage du ou des dispositifs de maintien.
Selon une réalisation, le procédé comprend une étape additionnelle de montage d’un dispositif d’appui de part et d’autre d’au moins un des conducteurs au niveau d’une surface d’appui axial dudit conducteur avant moulage du boîtier, puis une étape de démontage dudit dispositif d’appui après moulage du boîtier.
L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l’examen des figures qui l’accompagnent. Ces figures ne sont données qu’à titre illustratif mais nullement limitatif de l’invention.
La figure 1 est une vue en coupe partielle d’une machine électrique tournante destinée à porter un interconnecteur selon la présente invention ;
La figure 2 est une vue en perspective du stator portant l’interconnecteur selon l'invention assurant le couplage des portions de conducteur de bobinage ;
La figure 3 est une vue en perspective de l’interconnecteur obtenu par moulage d’un boîtier sur des éléments conducteurs selon l’invention ;
La figure 4 est une vue en perspective des deux éléments conducteurs avant moulage du boîtier ;
Les figures 5a et 5b sont des vues de détail des dispositifs de maintien et d’appui.
Les éléments identiques, similaires, ou analogues conservent la même référence d’une figure à l’autre.
La figure 1 représente une machine électrique tournante 10 compacte et polyphasée, notamment pour véhicule automobile. Cette machine électrique tournante transforme de l’énergie mécanique en énergie électrique, en mode alternateur, et peut fonctionner en mode moteur pour transformer de l’énergie électrique en énergie mécanique. Cette machine électrique tournante est, par exemple, un alternateur ou une machine réversible.
La machine électrique tournante comporte un carter 11. A l'intérieur de ce carter, elle comporte, en outre, l’arbre 12, le rotor 13 solidaire en rotation de l’arbre et le stator 14 entourant le rotor. Le mouvement de rotation du rotor 12 se fait autour de l’axe de la machine.
Dans la suite de la description la partie arrière est la partie de la machine comprenant l’électronique et la partie avant est la partie de la machine du côté de la poulie.
Dans cet exemple, le carter 11 comporte un palier avant 15 et un palier arrière 16 qui sont assemblés ensemble. Ces paliers sont de forme creuse et portent, chacun, centralement un roulement à billes respectif pour le montage à rotation de l'arbre 12.
Une poulie 17 est fixée sur une extrémité avant de l’arbre 12, au niveau du palier avant. Cette poulie 17 permet de transmettre le mouvement de rotation à l’arbre.
L’extrémité arrière de l’arbre 12 porte un collecteur 18. Un porte-balais 21 alimente le rotor via le collecteur et est relié à un régulateur (non représenté) de tension compris dans un pont redresseur.
Le palier avant 15 et le palier arrière 16 peuvent comporter, en outre, des ouvertures 27 sensiblement latérales pour le passage de l’air en vue de permettre le refroidissement de la machine électrique tournante par circulation d'air engendrée par la rotation d’un ventilateur 28 avant sur la face avant du rotor, c’est-à-dire au niveau du palier avant et d’un ventilateur arrière 19 sur la face arrière du rotor, c’est-à-dire au niveau du palier arrière.
Dans cet exemple de réalisation, le stator 14 comporte un corps en forme d'un paquet de tôles 23 doté d'encoches, par exemple du type semi fermée ou ouverte, équipées d’isolant d’encoches pour le montage d’un bobinage statorique 24. Le corps de stator a une forme cylindrique annulaire autour de l’axe de la machine. Le bobinage 24 traverse les encoches du corps et forme un chignon avant 25 et un chignon arrière 26 de part et d'autre du corps du stator 14.
Le bobinage s’étend tout le long du corps du stator, autour de l’axe de la machine.
Le bobinage 24 s’étend par ailleurs radialement entre une périphérie intérieure de bobinage plus proche de l’axe de la machine et une périphérie extérieure de bobinage plus proche du palier.
Dans cet exemple, le rotor 13 est un rotor à griffe comportant deux roues polaires. Lorsque le rotor 13 est magnétisé et devient un rotor inducteur avec formation de pôles magnétiques Nord-Sud, un courant induit alternatif est créé dans le bobinage 24 du stator 14 induit par la rotation de l’arbre 12.
Un pont redresseur formé par des modules électroniques de puissance (non représentés) transforme alors ce courant induit alternatif généré par la machine en un courant continu, notamment pour alimenter les charges et les consommateurs du réseau de bord du véhicule automobile ainsi que pour recharger sa batterie. Ces modules ou d'autres modules de puissance pourront également être commandés pour injecter du courant dans les différentes phases de la machine électrique lorsque cette dernière fonctionne en mode moteur.
Le bobinage statorique 24 est composé d’une pluralité de conducteurs formant les phases. Plus précisément, chaque phase comprend une première extrémité de conducteur électrique 240 formant un point neutre électrique, une deuxième extrémité de conducteur électrique 242 formant un point de connexion d’une sortie de phase, les terminaux de connexion de phase étant donc formés par deux extrémités de conducteur.
Les deuxièmes extrémités de conducteur 242 sont reliées électriquement aux modules électroniques de puissance.
On entendra par circonférence statorique une courbe parmi les courbes épousant la position moyenne du bobinage statorique. Une circonférence statorique sera par exemple donnée par un cercle centré sur l’axe de la machine et passant par les extrémités des conducteurs.
On entendra par extension angulaire, l’angle défini le long du bobinage statorique, depuis le centre de la machine, autour de l’axe de la machine, dans un plan orthogonal à l’axe de la machine.
Comme illustré à la figure 2, les extrémités de conducteur 240, 242 sont sur la même circonférence statorique et s'étendent le long d’un secteur angulaire du stator 14. L'écart angulaire entre les premières extrémités des phases 240 est constant le long du secteur angulaire dans lequel se situent les extrémités, tel que cela est montré sur la figure 2. De la même manière l’écart angulaire entre les deuxièmes extrémités des phases 242 est constant le long du secteur angulaire dans laquelle elles se situent.
Les portions de conducteurs de bobinage 240 à interconnecter telles que les premières extrémités 240 de conducteur électrique, à relier au point neutre électriquement, le sont par un interconnecteur 30 illustré sur la figure 2.
Comme illustré à la figure 3, l’interconnecteur 30 s'étendra suivant une forme en arc de cercle sur un secteur angulaire d’angle a autour d’un axe X, suivant un secteur angulaire par exemple limité compris entre 30° et 90°.
Dans le cas notamment d’un stator 14 à bobinage double triphasé, c'est-àdire dans le cas où il faut interconnecter deux bobinages triphasés indépendamment l’un de l’autre, l’interconnecteur 30 comprend avantageusement deux éléments conducteurs 35 et 35’, non électriquement connectés, chacun des éléments conducteurs permettant de connecter un des deux systèmes triphasés.
Chaque élément conducteur 35, 35’ est formé d’un corps conducteur 34, 34’ s’étendant dans un plan, destiné à connecter électriquement trois pattes 31,32, 33 ou 31 32’, 33’ entre elles, comme illustré à la figure 4. Les pattes 31,32, 33 s’étendent depuis le corps de l’interconnecteur 34, en une forme coudée. Chaque patte coudée comprend par exemple un premier tronçon venu de matière avec le corps qui s’étend par exemple dans le plan du corps et un deuxième tronçon s’étendant continûment depuis le premier tronçon transversalement au premier tronçon. Les pattes sont électriquement conductrices, et décalées angulairement.
Dans la suite de la description l’orientation axiale est l’orientation le long de l’axe X. L’orientation radiale est celle d’un rayon tracé depuis l’axe X vers l’interconnecteur, dans un plan orthogonal à l’axe X. On entendra par extension angulaire, l’angle défini le long de l’interconnecteur, autour de l’axe X, dans un plan orthogonal à l’axe X.
Pour fabriquer l’interconnecteur, les éléments conducteurs 35, 35’ sont par exemple positionnés sensiblement parallèlement l’un au-dessus de l’autre selon l’axe X dans un moule. On entendra par l’un au-dessus de l’autre que les deux éléments conducteurs sont dans des plans sensiblement perpendiculaires à l’axe X et différents.
L’axe X est avantageusement transverse aux plans d’extension des corps des éléments conducteurs 34, 34’. Comme on peut le voir sur la figure 4, les corps conducteurs s'étendent sensiblement parallèlement l'un par rapport à l'autre formant ainsi un écart constant entre les corps conducteurs 34, 34’ sensiblement sur toute la longueur sur laquelle s'étendent les éléments conducteurs.
Les connecteurs pourront être décalés autour de l’axe X, ou en variante éventuellement inclinés c'est-à-dire contenu dans des plans n’étant pas parfaitement perpendiculaires à l’axe X.
Un bon maintien des éléments conducteurs 35, 35’ sera nécessaire préalablement à toute étape de moulage, une forte pression exercée sur les éléments conducteurs, notamment par l’injection du plastique dans le moule pour former l’interconnecteur, risquant de les déplacer ou même de les déformer.
Pour cela chaque élément conducteur 35 comprend une portion de maintien 37 permettant de maintenir axialement chaque élément conducteur, et de maintenir les éléments conducteurs l’un au-dessus de l’autre, à distance l’un de l’autre, lors du moulage du boîtier.
Comme illustré à la figure 4, la portion de maintien axial 37 est par exemple une languette s’étendant en saillie depuis le corps 34 de l’élément conducteur, par exemple dans le plan du corps 34. La languette comprend une ouverture 370 telle qu’un trou traversant dans la direction transverse au plan d’extension du corps.
L’ouverture 370 est adaptée pour y insérer un dispositif de maintien axial 371.
Le dispositif de maintien axial 371 d’un élément conducteur a par exemple la forme de deux embouts s’étendant chacun selon l’axe X, montés de part et d’autre de la languette, au moins l’un des deux s’insérant au moins partiellement dans l’ouverture 370, les embouts étant adaptés pour coopérer ensemble au montage, pour maintenir axialement l’élément conducteur 35, comme illustré à la figure 5. Un tel dispositif de maintien 371 assure aussi le maintien angulaire de l’élément conducteur 35 dans le moule.
Les embouts et l’ouverture sont par exemple à section circulaire. L’élément conducteur est alors toujours libre en rotation autour du dispositif de maintien axial à ce stade.
En variante les embouts et l’ouverture sont à section oblongue ou parallélépipédique, ce qui limite également la rotation de l’élément conducteur autour du dispositif de maintien axial.
Les portions de maintien des deux éléments conducteurs 37 et 37’ sont disposées de sorte qu’au moins une partie de la première portion de maintien 37 ne chevauche pas axialement au moins une partie de la deuxième portion de maintien 37’. Les portions de maintien 37, 37’ des deux éléments conducteurs sont par exemple décalées angulairement autour de la direction transverse.
Les dispositifs de maintien de chacun des éléments conducteurs peuvent ainsi être montés par au-dessus et par en dessous de chaque élément conducteur, ces deux accès étant disponibles.
Ainsi chaque élément conducteur 35, 35’ est maintenu axialement et angulairement dans le moule, par un dispositif de maintien axial propre 371, 371 monté de part et d’autre de la languette.
En particulier, chaque élément conducteur 35, 35’ s’étend angulairement d’une première extrémité vers une deuxième extrémité dans le sens trigonométrique. La portion de maintien 37 est par exemple plus proche de la première extrémité que de la deuxième extrémité pour le premier élément conducteur 35, et la portion de maintien 37’ est plus proche de la deuxième extrémité que de la première extrémité pour le deuxième élément conducteur 35’. Lorsque les deux éléments conducteurs sont l’un au-dessus de l’autre, les portions de maintien 37, 37’ sont donc effectivement axialement éloignées.
La distance entre les deux méplats 37 et 37’ de chaque élément conducteur permet de limiter le risque de court-circuit par pont salin.
Les dispositifs de maintien de chacun des éléments conducteurs 35, 35’ pourront par exemple s’étendre depuis le moule utilisé pour la réalisation du moulage boîtier.
En variante, la portion de maintien 37 fait partie du corps 34 de l’élément conducteur 35, dans une configuration dans laquelle le corps 34’ de l’élément conducteur 35’ présente localement une découpe dégageant axialement ladite portion de maintien 37 selon la direction transverse.
De plus l’élément conducteur 35 comprend avantageusement un méplat d’appui 39 formé sur la tranche de l’élément conducteur, c'est-à-dire sensiblement parallèlement à l’axe X. Le méplat d’appui 39 est mis en butée radiale contre le moule pour la réalisation du corps. Un tel méplat permet de mettre en position l’élément conducteur contre le moule et de limiter le mouvement radial de l’élément conducteur lors du moulage, en limitant la rotation possible de l’élément conducteur autour du dispositif de maintien axial.
Le moule a avantageusement un angle de dépouille prévu pour que l'on puisse facilement retirer le plastique du moule. Ainsi le méplat d’appui 39 est en contact en appui radial sur le moule au niveau d’une seule de ses deux arêtes le long de la tranche selon l’axe X. On permet ainsi un moulage tout autour des éléments conducteurs excepté au niveau de l’arête qui est collée au moule.
Avantageusement, dans la configuration précédente pour chaque élément conducteur 35, 35’ s’étendant angulairement d’une première extrémité vers une deuxième extrémité dans le sens trigonométrique, le méplat d’appui 39 est par exemple plus proche de la deuxième extrémité que de la première extrémité pour le premier élément conducteur 35, et le méplat d’appui 39’ est plus proche de la première extrémité que de la deuxième extrémité pour le deuxième élément conducteur 35’. Le méplat d’appui 39 du premier élément conducteur est donc angulairement opposé le long de l’élément conducteur à la portion de maintien 37 du premier élément conducteur et de même pour le deuxième élément conducteur.
Lorsque les deux éléments conducteurs sont l’un au-dessus de l’autre selon l’axe X, les méplats d’appui 39, 39’ sont donc angulairement à distance l’un de l’autre. La distance angulaire entre les deux méplats 39 et 39’ permet de limiter le risque de court-circuit par pont salin.
De plus pour éviter la déformation du cuivre lors de l’injection du plastique, pour chaque élément conducteur, des appuis en des points angulairement décalés autour de l’axe X le long de l’interconnecteur 30 seront avantageusement utilisés.
En effet lors de la fabrication de l’interconnecteur chaque élément conducteur est d’abord mis en position par le dispositif de maintien axial 371 puis mis en butée grâce au méplat d’appui 39 pour finalement être donc maintenu serré par un dispositif d’appui axial 381.
Pour cela chaque élément conducteur comprendra également avantageusement une surface d’appui axial 38, 38’ adaptée pour recevoir en appui axial de part et d’autre de ladite surface le dispositif d’appui axial 381. Un tel dispositif d’appui axial permet de serrer en position l’élément conducteur pour éviter le mouvement radial de l’élément conducteur.
La surface d’appui axial 38 est avantageusement une partie du corps 34 de l’élément conducteur. La surface d’appui axial est sensiblement plane et sensiblement perpendiculaire à l’axe X et le dispositif d’appui axial s’étendant selon l’axe X vient en appui de part et d’autre de la surface 38.
Le dispositif d’appui 381 est par exemple composé de deux tiges l’une en appui au-dessus et l’autre en appui en dessous en regard de la tige en appui au-dessus.
La surface d’appui axial 38 est avantageusement plus proche de l’extrémité de l’élément conducteur opposée à l’extrémité de l’élément conducteur la plus proche de la portion de maintien 37. Ainsi le maintien le long de l’élément conducteur entre la première et la deuxième extrémité de l’élément conducteur 35 par le dispositif de maintien 371 d’un côté et le dispositif d’appui axial 381 de l’autre permet d’éviter au mieux la déformation de l’élément conducteur 35.
La distance angulaire entre les surfaces d’appui axial 38, 38’ permet également de limiter le risque de court-circuit par pont salin.
La matière isolante est ensuite injectée pour former le boîtier de l’interconnecteur moulé autour des deux éléments conducteurs. La matière isolante pourra être une matière plastique renforcée par des fibres ou encore une résine.
A l’issu du moulage les deux dispositifs de maintien axial 371,371’ n’étant pas noyés dans le boîtier moulé peuvent être retirés par exemple en même temps qu’est effectué le retrait du moule. Les dispositifs d’appui axial 381, 381 ’ sont également retirés.
Après retrait des dispositifs de maintien, deux trous traversant subsistent dans le boîtier ainsi moulé au niveau de là où les dispositifs de maintien étaient montés. Les embouts des dispositifs de maintien axial 371, 371’ seront avantageusement de faible diamètre pour laisser seulement des trous de faible diamètre dans le boîtier après moulage.
Après retrait des dispositifs d’appui, deux trous non traversant subsistent également dans le boîtier ainsi moulé au niveau de là où les dispositifs d’appui étaient montés. Les dispositifs d’appui seront également avantageusement des tiges de faible diamètre pour laisser seulement des trous de très faible diamètre dans le boîtier après moulage.
Les pattes 31, 32, 33 et 3T, 32’, 33’ de chaque élément conducteur de l’interconnecteur ainsi moulé sont distribuées le long de l’arc de l’interconnecteur en suivant avantageusement la courbure de l’interconnecteur, comme illustré à la figure 3. Les pattes de chaque élément conducteur sont avantageusement angulairement proches c'est-à-dire séparées d’une faible distance angulaire qui correspond avantageusement à la distance séparant les premières extrémités de l’élément conducteur.
Dans la suite de la description, lorsque l’interconnecteur est monté sur le bobinage statorique, l’orientation radiale est celle d’un rayon tracé depuis l’axe de la machine vers le stator, dans un plan orthogonal à l’axe de la machine. L’extension angulaire est définie le long du bobinage statorique, depuis le centre de la machine, autour de l’axe X, dans un plan orthogonal à l’axe de la machine.
Comme illustré à la figure 2, l’interconnecteur 30 ainsi monté sur le bobinage statorique s’étend en arc de cercle autour de l’axe de la machine au-dessus du chignon avant (ou arrière), c'est-à-dire dans un plan orthogonal à l’axe de la machine.
L’interconnecteur suit avantageusement la courbure autour de l’axe de la machine du chignon avant. L’interconnecteur 30 positionné sensiblement entre les périphéries intérieure et extérieure du bobinage, peut dépasser notamment radialement du bobinage statorique.
Les pattes de l’interconnecteur s’étendent avantageusement du même côté du bobinage statorique 24 que les extrémités des conducteurs 240, 242. Les deuxièmes tronçons des pattes s’étendent avantageusement selon l’axe de la machine.
Chaque patte présente une surface d’extrémité radiale 300 illustrée à la figure 3. La surface d’extrémité radiale 300 définit une surface de connexion pour une première extrémité du conducteur 240. Les premières extrémités de conducteur 240 sont amenées en regard d’une surface de connexion 300 d’une patte à fixer et chacune est directement connectée sur la surface de connexion 300 de la patte en regard.
Les pattes des deux éléments conducteurs 35 et 35’ seront avantageusement intercalées c'est-à-dire que deux pattes adjacentes de l’interconnecteur 30 selon la direction circonférentielle appartiendront à deux éléments conducteurs différents. Un interconnecteur plus compact est ainsi obtenu.
Afin d'établir les connexions, les trois premières extrémités 240 du premier système triphasé sont reliées électriquement au premier élément conducteur 35, et les trois autres premières extrémités du deuxième système triphasé sont reliées électriquement au deuxième élément conducteur 35’.
Dans un autre mode de réalisation non illustré, les portions de conducteurs de bobinage 240 à interconnecter sont des extrémités d’interconnexion d’une même phase d’un bobinage à ramener au même potentiel, par exemple.
L’interconnecteur 30 pourra comprendre des clips de maintien 36 notamment pour les deuxièmes extrémités de conducteur 242 destinées à être connectées à l’électronique, comme expliqué précédemment. De tels clips 36 permettent notamment de maintenir ces deuxièmes extrémités de conducteur 242 et de les diriger vers l’électronique. De tels clips de maintien 36 s’étendent par exemple dans le plan de l’interconnecteur et se présentent sous la forme de mâchoires. Les clips 36 sont avantageusement venus de matière avec l’interconnecteur 30.
Chaque première extrémité de conducteur 240 est avantageusement fixée à la patte en regard à laquelle elle devra être connectée, par soudure laser. La soudure est réalisée au niveau de la surface d’extrémité libre de la patte 301, et d’une surface d’extrémité à souder 241 de l’extrémité du conducteur. Ces surfaces d’extrémité 241 et 301 sont avantageusement sensiblement de même dimension, avec un écart de l’ordre de 20 pourcents.
En pratique l’extrémité du conducteur 240 sera préalablement coupée net, puis un outillage plie et maintien cette extrémité de conducteur à souder en appui sur la surface d’appui 300 de la patte.
Les surfaces des extrémités libres 301 des pattes 31,32, 33, 31’, 32’, 33’ seront avantageusement sensiblement toutes contenues dans un même plan, par exemple transverse à l’axe X. Cela simplifie le processus de fixation des pattes en minimisant par exemple le déplacement d’une éventuelle tête laser dans le cas d’une soudure des pattes successives sur les portions de conducteurs correspondantes par une telle tête, décrite par la suite.
Les surfaces d’extrémité à souder 241 sont alors également avantageusement contenues dans ce même plan, qui sera le plan de soudure.
Le plan de soudure comprenant donc à la fois les surfaces à souder des extrémités de conducteurs 241 et extrémités libres 301 des pattes correspondantes, ceci permet de simplifier l’enchainement des soudures en ayant notamment pas à modifier la hauteur du laser pour le tir.
Le choix de deux matériaux identiques pour la patte et la portion de conducteur 240 permet d’améliorer encore la soudure, comme un cuivre quasi pur notamment.
L’extrémité de conducteur 240 à souder sera dénudée par exemple sur une hauteur selon X de 4mm, avantageusement 3mm, depuis la surface à souder 241, et une longueur de patte de 4 mm selon l’axe X dépassera avantageusement du surmoulage plastique de l’interconnecteur 30.
L’extrémité de conducteur 240 sera ainsi avantageusement suffisamment dénudée et la surface d’extrémité libre 301 de la patte suffisamment éloignée du plastique de l’interconnecteur 30 pour que la chaleur générée par le tir laser à proximité du point de soudure ne risque pas de brûler l’émail du conducteur ou le plastique de l’interconnecteur, pouvant générer des gaz et des projections de matière. De tels gaz pouvant contaminer la soudure et générer l’apparition de bulle à l’intérieur et les projections de matières pouvant contaminer la soudure en cours, les pattes voisines, le stator et les outillages sont ainsi évités autant que possible.
L’axe du laser réalisant la soudure est utilisé perpendiculairement au plan de soudure, donc selon l’axe des pattes ici typiquement.
On utilisera un laser bi-spot (tir en deux points et non en un seul), permettant de tirer simultanément sur les deux surfaces à souder 241 et 301. Cela permettra notamment de souder malgré un léger décalage axial entre la patte et l’extrémité de conducteur 240.
Bien entendu, la description qui précède a été donnée à titre d'exemple uniquement et ne limite pas le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les différents éléments par tous autres équivalents.
En outre, les différentes caractéristiques, variantes, et/ou formes de réalisation de la présente invention peuvent être associées les unes avec les autres selon diverses combinaisons, dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres.
Claims (10)
- REVENDICATIONS1. Interconnecteur (30) pour l’interconnexion entre conducteurs d’un bobinage statorique (24) de machine électrique, l’interconnecteur (30) comprenant au moins deux éléments conducteurs (35, 35’) positionnés l’un au-dessus de l’autre selon un axe X, au sein d’un boîtier, chaque élément conducteur (35, 35’) comprenant au moins une portion de maintien (37, 37’), chaque portion de maintien ayant une forme adaptée pour coopérer avec un dispositif de maintien (371) de ce conducteur, de manière à maintenir dans une position axiale prédéterminée le conducteur lors de la réalisation du corps, les deux portions de maintien (37, 37’) étant disposées de sorte qu’au moins une partie de la première portion de maintien (37) ne chevauche pas axialement au moins une partie de la deuxième portion de maintien (37’).
- 2. Interconnecteur selon la revendication 1 dans lequel chaque élément conducteur (35, 35’) comprend un corps (34, 34’), la portion de maintien (37, 37’) faisant saillie depuis le corps de l’élément conducteur.
- 3. Interconnecteur selon l’une quelconque des revendications précédentes dans lequel la portion de maintien (37, 37’) comprend une ouverture (370, 370’) traversant axialement la portion de maintien et débouchant de part et d’autre de la portion de maintien, l’ouverture étant adaptée pour y insérer le dispositif de maintien (371).
- 4. Interconnecteur selon l’une quelconque des revendications précédentes dans lequel chaque conducteur (35, 35’) s’étend angulairement d’une première extrémité vers une deuxième extrémité dans le sens trigonométrique l’un des conducteurs (35) ayant une portion de maintien (37) plus proche de la première extrémité que de la deuxième extrémité et l’autre conducteur (35’) ayant une portion de maintien (37’) plus proche de la deuxième extrémité que de la première extrémité.
- 5. Interconnecteur selon l’une quelconque des revendications précédentes dans lequel au moins un élément conducteur (35) comprend également un méplat d’appui (39) adapté pour buter radialement contre un moule lors de la réalisation du corps.
- 6. Interconnecteur selon la revendication 5 dans lequel chaque conducteur s’étend angulairement d’une première extrémité vers une deuxième extrémité dans le sens trigonométrique, l’un des conducteurs (35) ayant un méplat d’appui (39) plus proche de la deuxième extrémité que de la première extrémité et l’autre conducteur (35’) ayant un méplat d’appui (39’) plus proche de la première extrémité que de la deuxième extrémité.
- 7. Interconnecteur selon l’une quelconque des revendications précédentes dans lequel au moins un élément conducteur (35) comprend également une surface d’appui axial (38) adaptée pour recevoir en appui axial de part et d’autre de ladite surface, un dispositif d’appui (381).
- 8. Interconnecteur selon les revendications 4 et 7, et selon l’une quelconque des autres revendications dans lequel pour chaque conducteur (35, 35’), la surface d’appui (38, 38’) est à proximité de l’extrémité opposée à l’extrémité à proximité de la portion de maintien (37, 37’).
- 9. Procédé de fabrication d’un interconnecteur comprenant :- une étape de montage d’au moins deux éléments conducteurs l’un au-dessus de l’autre selon un axe X dans un moule, chaque élément conducteur comprenant au moins une portion de maintien (37, 37’), les deux portions de maintien étant disposées de sorte qu’au moins une partie de la première portion de maintien ne chevauche pas axialement au moins une partie de la deuxième portion de maintien, au moins un des éléments conducteurs (35, 35’) étant maintenu en position axiale dans le moule par un dispositif de maintien coopérant avec la portion de maintien,- une étape de mise en butée d’un méplat d’appui (39, 39’) d’au5 moins un élément conducteur contre le moule de sorte à empêcher un mouvement radial dudit conducteur,- une étape de moulage du boîtier autour des éléments conducteurs (35, 35’),- une étape de retrait du moule et de démontage du ou des
- 10 dispositifs de maintien (371).10. Procédé de fabrication d’un interconnecteur selon la revendication 9 comprenant une étape additionnelle de montage d’un dispositif d’appui de part et d’autre d’au moins un des 15 conducteurs au niveau d’une surface d’appui axial (38) dudit conducteur avant moulage du boîtier, puis une étape de démontage dudit dispositif d’appui après moulage du boîtier.
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