FR3103067A1 - Rotor pour machine électrique tournante - Google Patents
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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Abstract
Rotor (2) pour machine électrique tournante comportant : - un arbre tournant autour d’un axe, - deux roues polaires (14, 15), chaque roue polaire comportant à sa périphérie radiale externe une série de griffes (16) de forme globalement trapézoïdale, qui s'étendent axialement en direction de l'autre roue polaire (22), - une pluralité d’aimants permanents (20), chaque aimant permanent (20) étant monté entre deux griffes (16) consécutives circonférentiellement parlant du rotor, - un enroulement électrique d’excitation (10), bobiné autour de l’arbre et disposé radialement à l’intérieur des griffes (16) et comprenant une entrée électrique et une sortie électrique, et - des pattes de guidage (22) des extrémités de l’enroulement électrique d’excitation (10), l’une de ces pattes guidant une entrée électrique et une autre de ces pattes guidant une sortie électrique de l’enroulement électrique d’excitation, chaque patte (22) s’étendant radialement au moins en partie en chevauchement d’un aimant permanent (20), et étant maintenue axialement à distance de cet aimant permanent (20). Figure pour l’abrégé : Figure 3
Description
La présente invention concerne un rotor pour machine électrique tournante ainsi qu’une telle machine électrique tournante.
La machine électrique est par exemple un alternateur ou un alterno-démarreur alimenté par une tension nominale de 12V ou de 48V.
Cette machine électrique peut être intégrée à un véhicule à propulsion hybrique ou purement électrique, par exemple une automobile.
Les rotors de machine électrique connue pour ces applications comprennent:
- un arbre central tournant autour d’un axe,
- deux roues polaires, chaque roue polaire comportant à sa périphérie radiale externe une série de griffes de forme globalement trapézoïdale, qui s'étendent axialement en direction de l'autre roue polaire,
- une pluralité d’aimants permanents, chaque aimant permanent étant monté entre deux griffes consécutives circonférentiellement parlant du rotor,
- un enroulement électrique d’excitation, bobiné autour de l’arbre, disposé radialement à l’intérieur des griffes et comprenant une entrée électrique et une sortie électrique, et
- des pattes de guidage des extrémités de l’enroulement électrique d’excitation, l’une de ces pattes guidant une entrée électrique et une autre de ces pattes guidant une sortie électrique de l’enroulement électrique d’excitation.
Il existe un besoin pour améliorer les performances de telles machines électriques, sans pour autant qu’une telle machine ne génère d’encombrement supplémentaire.
L’invention a pour objet de répondre à ce besoin et elle y parvient, selon l’un de ses aspects, à l’aide d’un rotor pour machine électrique tournante comportant :
- un arbre tournant autour d’un axe,
- deux roues polaires, chaque roue polaire s'étendant globalement radialement par rapport à l'axe, et comportant à sa périphérie externe une série de griffes de forme globalement trapézoïdale, qui s'étendent axialement en direction de l'autre roue polaire,
- une pluralité d’aimants permanents, chaque aimant permanent étant monté entre deux griffes consécutives circonférentiellement parlant du rotor,
- un enroulement électrique d’excitation, bobiné autour de l’arbre, disposé radialement à l’intérieur des griffes et comprenant une entrée électrique et une sortie électrique, et
- des pattes de guidage des extrémités de l’enroulement électrique d’excitation, l’une de ces pattes guidant l’entrée électrique de l’enroulement électrique d’excitation et une autre de ces pattes guidant la sortie électrique de l’enroulement électrique d’excitation, chaque patte s’étendant radialement au moins en partie en chevauchement d’un aimant permanent, et étant maintenue axialement à distance de cet aimant permanent.
Dans le rotor selon l’invention, on peut augmenter le diamètre de l’enroulement d’excitation sans pour autant générer d’encombrement supplémentaire. En effet, la venue des pattes de guidage des extrémités de cet enroulement au moins en partie radialement en chevauchement de la zone occupée par les aimants permanents permet d’augmenter le diamètre de cet enroulement d’excitation, sans décaler radialement vers l’extérieur la position des aimants permanents. Par ailleurs, le maintien des aimants permanents à distance des pattes de guidage permet d’éviter les chocs entre ces pattes et ces aimants, qui pourraient fragiliser, voire endommager, ces pattes. Le maintien des aimants permanents à distance des pattes de guidage peut également permettre d’éviter que ces aimants permanents ne viennent en contact avec le fil électrique monté sur ces pattes, évitant ainsi les court-circuits.
Au sens de la présente demande :
- « axialement » signifie « parallèlement à l’axe de rotation de l’arbre »,
- « radialement » signifie « dans un plan perpendiculaire à l’axe de rotation de l’arbre et le long d’une droite coupant cet axe de rotation »,
- « circonférentiellement » signifie « dans un plan perpendiculaire à l’axe de rotation de l’arbre et en se déplaçant autour de cet axe ».
Le rotor peut comprendre un isolant électrique autour duquel est bobiné l’enroulement électrique d’excitation, chaque patte de guidage appartenant notamment à cet isolant électrique. Chaque patte de guidage est par exemple réalisée de façon monobloc avec le reste de cet isolant électrique. Cet isolant de bobine est par exemple réalisé en polyamide, par exemple en PA 6-6 ou en PA 4-6.
Chaque extrémité de l’enroulement électrique d’excitation peut définir une ou plusieurs boucles autour de la patte de guidage correspondante.
Chaque patte de guidage peut être interposée entre le collecteur et l’enroulement d’excitation.
Dans un plan perpendiculaire à l’axe de rotation, chaque patte de guidage peut présenter une forme de marteau, ayant une partie radiale proximale autour de laquelle la ou les boucles de l’extrémité de l’enroulement électrique d’excitation est ménagée, et une partie radiale distale de dimension circonférentielle plus importante, de manière à maintenir l’extrémité de l’enroulement d’excitation autour de la partie radiale proximale sous l’effet de la force centrifuge.
Deux pattes de maintien peuvent être prévues au total, l’une de ces pattes guidant l’entrée de l’enroulement électrique d’excitation et l’autre de ces pattes guidant la sortie de l’enroulement électrique d’excitation, et ces deux pattes peuvent être disposées à une même extrémité axiale de l’enroulement électrique d’excitation.
Selon un premier exemple de mise en œuvre de l’invention, le maintien d’une patte de guidage axialement à distance d’un aimant permanent s’obtient grâce à une butée formée dans une des roues polaires. La butée est par exemple formée dans une seule des roues polaires, par exemple la roue polaire du rotor qui est la plus proche axialement parlant du collecteur.
En variante, cette butée pourrait être définie par chaque roue polaire.
Selon une première variante de ce premier exemple de mise en œuvre, l’une au moins des roues polaires comprend de part et d’autre, circonférentiellement parlant, de la base de chaque griffe un logement s’étendant sensiblement radialement, ces logements comprenant des premiers logements présentant une dimension radiale permettant un déplacement axial dans ce logement d’un aimant permanent, et des deuxièmes logements de dimension radiale plus réduite, de manière à empêcher le déplacement dans ce logement d’un aimant permanent. Les deuxièmes logements ont ainsi une taille ne permettant pas le déplacement axial d’un aimant permanent dans ce logement, formant ainsi une butée pour cet aimant permanent. On assure ainsi un maintien de cet aimant permanent axialement à distance de la patte de guidage.
Chaque logement peut s’étendre entre une extrémité radiale proximale et une extrémité radiale distale, et l’extrémité proximale de chaque deuxième logement peut être disposée radialement à l’extérieur de l’extrémité proximale de chaque premier logement. Dans ce cas, l’extrémité distale de chaque deuxième logement peut avoir la même position radiale que l’extrémité distale de chaque premier logement. Les premiers et deuxièmes logements ont ainsi une même extrémité radialement extérieure mais ont des extrémités radialement intérieures décalées d’un type de logement à l’autre. La présence de matière pour les deuxièmes logements au niveau de l’extrémité proximale des premiers logements forme ainsi la butée souhaitée.
La roue polaire peut avoir des deuxièmes logements appartenant à deux griffes de ladite roue polaire consécutives circonférentiellement parlant pour ladite roue polaire, chacun de ces deuxièmes logements étant disposé du côté d’une de ces griffes tourné vers l’autre de ces griffes et une des pattes de guidage étant disposée circonférentiellement entre ces deux griffes consécutives pour ladite roue polaire.
Selon une deuxième variante du premier exemple de mise en œuvre, le maintien de la patte de guidage à distance d’un aimant permanent s’obtient toujours via une butée ménagée dans une roue polaire ou ménagée par chacune des roues polaires. L’une au moins des roues polaires a ses griffes comprenant sur chaque face latérale circonférentiellement parlant une gorge recevant une extrémité circonférentielle d’un aimant permanent, ces gorges comprennent des premières gorges de forme constante sur toute leur longueur axialement parlant, et des deuxièmes gorges présentant un changement de forme de manière à empêcher un déplacement de l’aimant permanent dans la gorge au-delà de ce changement de forme. Le changement de forme définit ainsi une butée axiale pour le déplacement de l’aimant permanent.
Le changement de forme des deuxièmes gorges peut correspondre à un changement de dépouille pour lesdites gorges. Au sens de la présente demande, la dépouille peut correspondre à l’angle existant entre l’axe d’extension d’une griffe et la face longitudinale de la gorge ménagée dans la face latérale de cette griffe.
Similairement à ce qui a été décrit en référence à la première variante, la roue polaire peut avoir des deuxièmes gorges appartenant à deux griffes de ladite roue polaire consécutives circonférentiellement parlant pour ladite roue polaire, chacune de ces deuxièmes gorges étant disposée dans la face latérale d’une griffe tournée vers l’autre de ces griffes et une des pattes de guidage étant disposée circonférentiellement entre ces deux griffes consécutives pour ladite roue polaire. Selon cette deuxième variante, la dépouille peut rester constante pour une deuxième gorge jusqu’au changement de forme. Cette valeur constante est par exemple la valeur constante de dépouille des premières gorges. La dépouille peut alors prendre une ou plusieurs autres valeurs au-delà du changement de forme dans la deuxième gorge. Cette ou ces autres valeurs peuvent alors être supérieures à la valeur de dépouille en deçà du changement de forme.
Selon cette deuxième variante, chaque griffe peut avoir sa base associée à deux premiers logements, la présence de deuxièmes logements n’étant alors plus nécessaire du fait du changement de forme précité. En alternative et selon cette deuxième variante, aucun logement peut n’être ménagé à la la place des deuxièmes logements de la première variante.
Selon une troisième variante du premier exemple de mise en œuvre, l’une au moins des roues polaires comprend :
- des griffes dont la base est d’un côté au moins circonférentiellement parlant dépourvue de logement, et
- des griffes dont la base présente de chaque côté, circonférentiellement parlant, un logement s’étendant sensiblement radialement.
L’absence de logement à la base de certaines griffes permet alors d’empêcher le déplacement axial d’un aimant permanent.
Selon un deuxième exemple de mise en œuvre de l’invention, le maintien d’une patte de guidage axialement à distance d’un aimant permanent ne s’obtient plus grâce à une butée formée dans une des roues polaires. Ce maintien à distance s’obtient par exemple grâce à une butée formée par l’isolant. Le rotor comprend par exemple un renfort disposé de manière à s’interposer axialement entre la patte de guidage et un ou plusieurs aimants permanents. Ce renfort est par exemple porté par la patte de guidage et il forme butée pour un ou plusieurs aimants permanents, empêchant ce ou ces derniers de venir au contact de la patte de guidage et/ou en contact avec le fil électrique porté par cette patte. Ce renfort peut, ou non, être plus rigide que la patte de guidage à laquelle il est associé. Le renfort peut être réalisé en polyamide, par exemple en PA 6-6 ou en PA 4-6. Le renfort peut s’étendre sensiblement axialement, occupant une position radiale extérieure à celle de l’enroulement électrique d’excitation. Lorsque la patte de guidage a une forme de marteau, le renfort peut présenter une dimension circonférentielle sensiblement égale à celle de la partie radiale distale de la patte de guidage.
Le renfort est avantageusement rapporté sur la patte de guidage, notamment directement c’est-à-dire sans pièce interposée entre le renfort et la patte de guidage. Le renfort est par exemple surmoulé ou collé sur la patte de guidage. Le renfort peut présenter une extrémité axiale à distance de la patte de guidage qui est perpendiculaire à l’axe de rotation ou inclinée par rapport à cet axe.
Dans une variante du deuxième exemple de mise en œuvre, l’isolant peut comprendre au moins une excroissance venant radialement en chevauchement d’un ou plusieurs aimants permanents de manière à former une butée axiale pour le déplacement de ce ou ces aimants permanent, de manière à maintenir la patte de guidage axialement à distance de ce ou ces aimants permanents.
Selon cette variante, l’excroissance peut être réalisée ou non d’une seule pièce avec le reste de l’isolant. Une excroissance peut être associée à chaque patte de guidage. En alternative, deux excroissances sont associées à une patte de guidage, cette dernière étant circonférentiellement entre les deux excroissances. L’isolant peut présenter des pétales, auquel cas l’excroissance peut être ménagée au niveau d’un pétale. En variante, l’excroissance peut être ménagée ailleurs qu’au niveau d’un pétale.
Dans tout ce qui précède, le rotor peut comprendre un nombre de pôles quelconque, par exemple six ou huit paires de pôles.
L’invention a encore pour objet, selon un autre de ses aspects, une machine électrique tournante pour la propulsion d’un véhicule électrique ou hybride, comprenant le rotor tel que défini ci-dessus. Cette machine électrique peut présenter une tension nominale d’alimentation de 48V ou autre, par exemple une tension nominale dont la valeur est supérieure à 300V.
Cette machine électrique peut également comprendre un stator et ce dernier peut comprendre un enroulement électrique polyphasé, par exemple formé par des fils ou par des barres conductrices reliées les unes les autres.
La machine électrique tournante peut comprendre un composant électronique de puissance, apte à être connecté au réseau de bord du véhicule. Ce composant électronique de puissance comprend par exemple un onduleur/redresseur permettant, selon que la machine électrique fonctionne en moteur ou en génératrice, de charger un réseau de bord du véhicule ou d’être électriquement alimenté depuis ce réseau. La machine électrique tournante peut encore comprendre une poulie ou tout autre moyen de liaison vers le reste du groupe motopropulseur du véhicule. La machine électrique est par exemple reliée, notamment via une courroie, au vilebrequin du moteur thermique du véhicule. En variante, la machine électrique est reliée à d’autres emplacement du groupe motopropulseur, par exemple à l’entrée de la boîte de vitesses du point de vue du couple transitant vers les roues du véhicule, en sortie de la boîte de vitesses du point de vue du couple transitant vers les roues du véhicule, au niveau de la boîte de vitesses du point de vue du couple transitant vers les roues du véhicule, ou encore sur le train avant ou le train arrière de ce groupe
L’invention pourra être mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre d’exemples non limitatifs de celle-ci et à l’examen du dessin annexé sur lequel :
On a représenté sur la Figure 1 de manière schématique une machine électrique 1 munie d'un rotor à griffes 2 fixé sur un arbre 3 d'entraînement d'axe X. L'arbre 3 est monté libre en rotation par rapport à un stator (non représenté) par des roulements 4.
Le rotor 2 comprend dans l’exemple considéré un isolant 8 autour duquel est bobiné l’enroulement électrique d’excitation 10. Cet enroulement 10 est parcouru par un courant continu entre une entrée et une sortie qui sont reliées au collecteur comprenant deux bagues collectrices 11 sur lesquelles frottent des balais pour alimenter cet enroulement 10.
L’isolant 8 présente une portion sensiblement cylindrique montée solidaire en rotation sur les roues polaires qui seront décrites ci-après et il s’étend axialement entre deux plateaux d’extrémité 12, chaque plateau d’extrémité s’étendant perpendiculairement à l’axe X. Chaque plateau d’extrémité 12 peut définir des pétales.
L’isolant 8 est serré axialement entre deux roues polaires 14, 15. Cet isolant 8 joue dans l’exemple considéré le rôle de support de l’enroulement électrique d'excitation du rotor à griffes. Il permet d'isoler cet enroulement électrique des roues polaires et donc de l’arbre.
De manière connue, chacune des roues polaires 14, 15 s’étend autour de l’axe X. Chaque roue polaire 14, 15 comporte à sa périphérie externe une pluralité de griffes 16 de forme globalement trapézoïdale, qui s'étendent axialement en direction de l'autre roue polaire depuis une base 17 vers une extrémité libre 19. Chaque roue polaire 14, 15 comprend dans l’exemple décrit huit griffes 16, comme on peut le voir sur la figure 5, mais l’invention n’est pas limitée à un nombre particulier de griffes 16. Dans l’exemple considéré, chaque roue polaire 14, 15 présente une portion radiale intérieure se prolongeant axialement en direction de l’autre roue polaire de manière à venir en contact l’une de l’autre par leur portion radiale intérieure respective. Dans des variantes, un noyau central peut être prévu, ce noyau central étant interposé entre les portions radiales intérieures respectives des roues polaires 14 et 15.
Les deux roues polaires 14 et 15 sont disposées l’une par rapport à l’autre de manière à ce que les griffes 16 de la roue polaire 14 soient imbriquées avec les griffes 16 de la roue polaire 15, une alternance de griffe 16 de la roue polaire 14 et de griffe 16 de la roue polaire 15 étant rencontrée circonférentiellement parlant.
De façon connue, une gorge 18 est ménagée dans chaque face latérale, circonférentiellement parlant, d’une griffe 16 et cette gorge coopère avec la gorge 18 de la face latérale en regard de la griffe 16 consécutive, circonférentiellement parlant, et qui appartient à l’autre roue polaire, pour recevoir un aimant permanent 20.
Pour une roue polaire donnée, chaque gorge peut s’étendre jusqu’à la base 17 où elle peut communiquer avec un logement, comme décrit ci-après.
Chaque espace libre entre deux griffes 16 consécutives, circonférentiellement parlant, peut accueillir un aimant permanent 20, de sorte que le nombre d’aimants permanents 20 peut être égal au nombre de griffes.
Comme on peut le voir sur la figure 1, les aimants permanents 20 sont disposés radialement à l’extérieur de l’enroulement électrique d’excitation 10.
Le rotor 1 comprend encore dans l’exemple considéré deux ventilateurs 50 et 51 montés solidaires autour de l'arbre 3 et fixés aux roues polaires 14, 15 pour faciliter la circulation de l'air dans la machine électrique comportant le rotor.
Dans l’exemple décrit, le diamètre de l’enroulement électrique d’excitation 10 est augmenté, de sorte que les pattes de guidage 22 des extrémités de cet enroulement électrique 10 chevauchent radialement les aimants permanents 20, comme on peut le voir sur la figure 2. Deux pattes de guidage 22 sont prévues dans l’exemple décrit. Une patte de guidage 22 est associée à l’entrée de l’enroulement électrique 10 et une patte de guidage 22 est associée à la sortie de cet enroulement électrique 10. On constate sur la figure 2 que chaque patte de guidage 22 est disposée circonférentiellement entre deux aimants permanents 20 et qu’elle fait saillie radialement au-dessus de ces aimants. On constate également sur la figure 2 que chacune de ces pattes de guidage 22 peut avoir une forme de marteau, présentant une partie radiale proximale 24 de dimension circonférentielle inférieure à la dimension de la portion radiale distale 25 de cette patte de guidage. On constate encore qu’une ou plusieurs boucles de l’extrémité de l’enroulement électrique d’excitation 10 peut être ménagée autour de la partie radiale proximale 24 de la patte de guidage 22.
Selon l’invention, on crée une butée pour le déplacement axial d’un ou plusieurs aimants 20 en direction de la patte de guidage 22 pour éviter un contact entre un ou plusieurs aimants 20 et la patte de guidage 22, ou pour éviter un contact entre un ou plusieurs aimants 20 et la boucle de fil électrique autour de cette patte de guidage 22.
Selon un premier exemple de mise en œuvre de l’invention, dont deux variantes vont être décrites en référence aux figures 1 à 6, cette butée est formée dans la roue polaire 15 qui est la plus proche axialement parlant des bagues collectrices 11.
Pour former cette butée, on agit selon la première variante sur la forme des logements 32a et 32b qui sont ménagés de part et d’autre, circonférentiellement parlant, de la base 17 de chaque griffe 16 d’une roue polaire, comme cela va maintenant être décrit en référence à la figure 5. Chaque base 17 est associée à deux logements 32a, 32b encadrant cette base. Au niveau de l’entrée et de la sortie de l’enroulement électrique d’excitation 10, on prévoit des logements de forme différente. Ainsi, il existe des griffes 16 dont la base 17 est encadrée par des premiers logements 32a dont la dimension radiale permet d’accueillir un aimant permanent 20 dans son déplacement axial, et il existe d’autres griffes avec une base 17 associée à deux logements dont un des logements 32b a une dimension radiale réduite par rapport à l’autre logement 32a associé à cette base 17. On parlera respectivement de « premier logement » et de « deuxième logement ». Un deuxième logement possède une dimension radiale inférieure à celle d’un aimant permanent, de sorte que ce deuxième logement 32b forme une butée pour le déplacement axial de l’aimant permanent 20 en direction de la base 17 de la griffe correspondante. Dans l’exemple décrit, il existe quatre griffes 16 qui présentent d’un côté de leur base 17 un premier logement 32a et de l’autre côté de leur base 17 un deuxième logement 32b, les autres griffes 16 du rotor ayant leur base 17 associée uniquement à deux premiers logements 32a. Ces quatre griffes sont disposées par paire de griffes consécutives pour la roue polaire.
Chaque patte de guidage 22 est disposée entre deux griffes d’une paire de griffes consécutives avec deuxième logement. De cette façon, chacun des deuxièmes logements maintient l’aimant permanent 20 correspondant à distance axiale de la patte de guidage 22, évitant ainsi les inconvénients précités. Ce maintien est illustré par la butée B visible sur les figures 3 et 4.
On constate sur la figure 5 que chaque logement 32a, 32b s’étend entre une extrémité radiale proximale 34 et une extrémité radiale distale 35, et on constate que l’extrémité proximale 34 de chaque deuxième logement 32b est dans l’exemple considéré disposée radialement à l’extérieur de l’extrémité proximale 34 de chaque premier logement 32a. Toujours dans l’exemple décrit, l’extrémité distale 35 de chaque deuxième logement 32b a la même position radiale que l’extrémité distale de chaque premier logement 32a.
On va maintenant décrire en référence à la figure 6 une deuxième variante du premier exemple de mise en œuvre. Selon cette variante, la butée pour le déplacement axial d’aimants permanents proches de la patte de guidage 22 ne s’obtient plus via des deuxièmes logements 32b ménagés dans la base 17 des griffes 16 mais via la forme des gorges 18 qui accueillent les extrémités circonférentielles des aimants permanents 20. Chaque roue polaire présente en effet pour chaque griffe une gorge 18 ménagée au niveau de chaque face latérale circonférentiellement parlant de cette griffe 16 et selon cette alternative, on prévoit deux types de gorges 18 pour une de ces roues polaires 15.
Des premières gorges 18a ont une dépouille constante sur toute leur longueur tandis que des deuxièmes gorges 18b présentent un changement de dépouille permettant d’éviter un déplacement de l’aimant permanent 20 dans la gorge 18 axialement au-delà de ce changement de dépouille. La dépouille correspond ici à l’angle A existant entre l’axe d’extension d’une griffe 16 entre sa base 17 et son extrémité libre 19 et la face longitudinale de la gorge 18a, 18b, comme on le comprend sur la Figure 6. Ce changement de dépouille 41, notamment cette augmentation de dépouille, définit ainsi une butée axiale pour le déplacement de l’aimant permanent 20 dans la gorge 18b, et délimite :
- une première zone 44 de la deuxième gorge 18b, première zone 44 qui peut avoir la même forme que celle des premières gorges 18a et
- une deuxième zone 45 de la deuxième gorge 18b, dont la forme est différente de celle des premières gorges 18a.
Selon la variante qui vient d’être décrite, la présence de deux types de logements à la base 17 des griffes 16 n’est plus nécessaire. Seuls des premiers logements 32a peuvent être prévus pour toutes les griffes 16, par exemple.
Selon une autre variante, aucun logement n’est ménagé à la place des deuxièmes logements 32b et la présence de matière à la place de ces deuxièmes logements ménage la butée pour le déplacement axial d’un aimant permanent 20.
On va maintenant décrire, en référence aux figures 7 et 8 un deuxième exemple de mise en œuvre de l’invention. Selon ce deuxième exemple, la butée pour le déplacement axial d’aimants permanents 20 n’est plus formée par la roue polaire. Dans les variantes qui vont être décrites, cette butée est obtenue grâce à l’isolant 8.
Dans l’exemple de la figure 7, chaque patte de guidage 22 porte un renfort 47. Ce renfort est par exemple réalisé en un matériau plus rigide ou non que la patte de guidage 22 et ce renfort est fixé sur la patte 22 de manière à s’interposer axialement entre la patte de guidage 22 et un ou plusieurs aimants permanents 20. Le renfort est par exemple réalisé en polyamide PA 6-6 ou PA 4-6.Comme on peut le voir sur la figure 7, le renfort 47 peut s’étendre sensiblement axialement, occupant une position radiale extérieure à celle de l’enroulement électrique d’excitation 10. Lorsque la patte de guidage 22 a une forme de marteau, le renfort peut présenter une dimension circonférentielle sensiblement égale à celle de la partie radiale distale 25 de la patte de guidage 22. Le renfort 47 présente par exemple une extrémité axiale 50 à distance de la patte de guidage 22 et apte à venir en contact avec un ou plusieurs aimants permanents 20 qui est perpendiculaire à l’axe X ou inclinée par rapport à cet axe X.
Dans une autre variante qui va maintenant être décrite en rapport avec la figure 8, la butée axiale est formée par une ou plusieurs excroissances 50 portées par l’isolant 8. Cette excroissance 50 peut s’étendre radialement au-delà du reste du plateau d’extrémité 12 de l’isolant 8 pour venir radialement en chevauchement de l’espace occupé par les aimants permanents 20. Cette ou ces excroissances 50 peuvent permettre d’arrêter les aimants permanents avant que ces derniers ne viennent en contact avec la patte de guidage 22 et/ou la boucle de fil électrique autour de cette patte 22. L’excroissance prolonge par exemple les pétales du plateau d’extrémité 12 de l’isolant ou s’étend ailleurs que depuis un pétale du plateau d’extrémité. Chaque excroissance peut s’étendre exclusivement radialement ou en biais, c’est-à-dire radialement et axialement. Chaque excroissance peut être réalisée d’une seule pièce avec l’isolant 8, ou être rapportée sur cet isolant 8.
L’invention n’est pas limitée aux exemples qui viennent d’être décrits.
Claims (12)
- Rotor (2) pour machine électrique tournante comportant :
- un arbre tournant autour d’un axe,
- deux roues polaires (14, 15), chaque roue polaire comportant à sa périphérie radiale externe une série de griffes (16) de forme globalement trapézoïdale, qui s'étendent axialement en direction de l'autre roue polaire (14, 15),
- une pluralité d’aimants permanents (20), chaque aimant permanent (20) étant monté entre deux griffes (16) consécutives circonférentiellement parlant du rotor,
- un enroulement électrique d’excitation (10), bobiné autour de l’arbre et disposé radialement à l’intérieur des griffes (16) et comprenant une entrée électrique et une sortie électrique, et
- des pattes de guidage (22) des extrémités de l’enroulement électrique d’excitation (10), l’une de ces pattes guidant une entrée électrique et une autre de ces pattes guidant une sortie électrique de l’enroulement électrique d’excitation, chaque patte (22) s’étendant radialement au moins en partie en chevauchement d’un aimant permanent (20), et étant maintenue axialement à distance de cet aimant permanent (20). - Rotor selon la revendication 1, comprenant un isolant électrique (8) autour duquel est bobiné l’enroulement électrique d’excitation (10), chaque patte de guidage (22) appartenant à cet isolant électrique (8).
- Rotor selon la revendication 1 ou 2, le maintien d’une patte de guidage (22) axialement à distance d’un aimant permanent (20) s’obtenant grâce à une butée formée dans l’une au moins des roues polaires (14, 15).
- Rotor selon la revendication 3, la roue polaire (14, 15) comprenant de part et d’autre, circonférentiellement parlant, de la base de chaque griffe (16) un logement s’étendant sensiblement radialement, ces logements comprenant des premiers logements (32a) présentant une dimension radiale permettant un déplacement axial dans ce logement d’un aimant permanent (20) et des deuxièmes logements (32b) de dimension radiale plus réduite, de manière à empêcher le déplacement dans ce logement (32b) d’un aimant permanent (20).
- Rotor selon la revendication 4, chaque logement (32a, 32b) s’étendant entre une extrémité radiale proximale (34) et une extrémité radiale distale (35), et l’extrémité proximale de chaque deuxième logement (32b) étant disposée radialement à l’extérieur de l’extrémité proximale de chaque premier logement (32a).
- Rotor selon l’une quelconque des revendications 5 et 6, la roue polaire (14, 15) ayant deux de ses deuxièmes logements (32b) appartenant à deux griffes (16) de ladite roue polaire consécutives circonférentiellement parlant pour ladite roue polaire, chacun de ces deuxièmes logements (32b) étant disposé du côté d’une de ces griffes tourné vers l’autre de ces griffes et une des pattes de guidage (22) étant disposée circonférentiellement entre ces deux griffes consécutives pour ladite roue polaire.
- Rotor selon la revendication 3, l’une au moins des roues polaires ayant ses griffes (16) comprenant sur chaque face latérale circonférentiellement parlant une gorge (18a, 18b) recevant une extrémité circonférentielle d’un aimant permanent (20), chacune de ces gorges comprenant des premières gorges (18a) de forme constante sur toute leur longueur et des deuxièmes gorges (18b) présentant un changement de forme de manière à empêcher un déplacement axial de l’aimant permanent (20) dans la gorge (18b) au-delà de ce changement de forme.
- Rotor selon 8, le changement de forme des deuxièmes gorges (18b) correspondant un changement de dépouille pour lesdites gorges.
- Rotor selon la revendication 1 ou 2, comprenant un renfort (47)
disposé de manière à s’interposer axialement entre la patte de guidage (22) et un ou plusieurs aimants permanents (20). - Rotor selon la revendication 2, l’isolant comprenant au moins une excroissance (50) venant radialement en chevauchement d’un ou plusieurs aimants permanents (20) de manière à former une butée axiale pour le déplacement de ce ou ces aimants, maintenant cette patte de guidage (22) axialement à distance de ce ou ces aimants permanents.
- Rotor selon la revendication 11, l’excroissance (50) étant réalisée d’une seule pièce avec le reste de l’isolant (8).
- Machine électrique tournante pour la propulsion d’un véhicule électrique ou hybride, comprenant le rotor selon l’une quelconque des revendications précédentes.
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