FR3137514A1

FR3137514A1 - Ensemble stator et carter à résonance réduite

Info

Publication number: FR3137514A1
Application number: FR2206568A
Authority: FR
Inventors: Hirubaakaran MOORTHY; Sivasankar MUNI; Mohammedkalith SADIQBASHA; Kamalesh Kumar ALAGESAN KARUNAMURTHY
Original assignee: Valeo Equipements Electriques Moteur SAS
Current assignee: Valeo Equipements Electriques Moteur SAS
Priority date: 2022-06-29
Filing date: 2022-06-29
Publication date: 2024-01-05

Abstract

Ensemble stator et carter à résonance réduite La présente invention concerne un ensemble stator (102) et carter à résonance réduite. Le stator (102), selon la présente invention, comprend un noyau de stator ayant une longueur et une surface extérieure s’étendant autour d’un axe central (122). Le noyau de stator présente un profil extérieur (110) au niveau de toute section transversale audit axe central (122), le profil extérieur (110) étant un profil lisse sans arêtes. Le long d’au moins une partie de la longueur, le profil extérieur (110) comprend une ou plusieurs parties courbes (109). Chacune desdites parties courbes (109) s’étend vers l’extérieur dans une direction radiale par rapport à l’axe central (122). Par conséquent, un profil intérieur (204) du carter (111) peut être configuré de telle sorte qu’il entre en prise avec le profil extérieur (110) du noyau de stator. Ainsi, après l’assemblage, une rotation indésirable du stator (102) à l’intérieur du carter (111) est restreinte. Figure pour l’abrégé : Figure 2

Description

Ensemble stator et carter à résonance réduite

La présente invention se rapporte à un ensemble stator et carter à résonance réduite et, spécifiquement, concerne un ensemble stator et carter d’une machine électrique tournante.

Une machine électrique tournante est un dispositif électromécanique, de préférence polyphasé, pour convertir de l’énergie électrique en énergie mécanique ou vice-versa. Une machine électrique tournante comprend généralement un stator, un rotor et un carter renfermant le stator et le rotor. Le stator comprend un bobinage de stator enroulé autour d’un noyau de stator. De façon non limitative, le rotor peut être placé de manière rotative à l’intérieur du stator. Dans la machine électrique tournante, lorsqu’un courant est appliqué à un bobinage, un champ magnétique est créé dans le stator et une attraction et une répulsion magnétiques sont générées entre le rotor (par exemple, un rotor à griffes, un rotor à aimants, un rotor en fer à pôles saillants ou un rotor à cage d’écureuil) et le stator. Par conséquent, le rotor tourne par rapport au stator, et met de ce fait en rotation un arbre disposé coaxialement au rotor. Les stators comprennent généralement un noyau cylindrique dont la surface extérieure présente un diamètre extérieur circulaire. Le noyau de stator, présentant normalement un profil cylindrique, est installé dans un carter cylindrique présentant un diamètre intérieur circulaire.

Pendant le fonctionnement, une FCEM (force contre-électromotrice) induite est générée, celle-ci pouvant agir à l’encontre d’une tension appliquée qui provoque en premier lieu la rotation du rotor. Cependant, la FCEM induite peut créer un effort de torsion qui peut provoquer une rotation du stator à l’intérieur du carter, ceci menant à la génération d’une résonance qui peut compromettre l’intégrité du carter, et donc de la machine électrique tournante. Normalement, un carter comprend un flasque avant et un flasque arrière assemblés et conçus pour contenir un stator. Le flasque avant et le flasque arrière sont assemblés au moyen d’éléments de fixation, le stator étant logé entre le flasque avant et le flasque arrière. Pour de telles configurations de carter, une exposition prolongée à une résonance, provoquée par une FCEM par exemple, peut desserrer les éléments de fixation maintenant le flasque arrière et le flasque avant du carter, et affecter ainsi l’intégrité structurelle et fonctionnelle du carter et du stator. Il est, par conséquent, impératif que le stator ait la capacité de résister à la torsion initiale générée par la FCEM. D’une façon connue, la fixation du stator peut être renforcée en surdimensionnant les parties jointes par les éléments de fixation de telle sorte qu’elles résistent au couple répulsif produit. Toutefois, ceci peut impliquer une quantité accrue de matériau et/ou des modifications structurelles complexes de la machine électrique tournante. Il peut en résulter une augmentation des coûts et de la complexité d’assemblage de la machine électrique tournante.

La présente invention vise donc à apporter une solution technique pour immobiliser un stator, disposé dans un carter, de façon à empêcher sa rotation à l’intérieur du carter indépendamment des efforts de torsion, par exemple créés par une FCEM induite, tout en veillant à ce que l’assemblage du stator et du carter ne soit pas complexe. On cherche donc à concevoir un ensemble stator et carter à résonance réduite.

La présente invention vise à résoudre le problème susmentionné associé aux machines électriques tournantes conventionnelles. Une machine électrique tournante, selon la présente invention, est capable de fonctionner comme une génératrice destinée à remplir une fonction d’alternateur et, d’autre part, comme un moteur électrique destiné à remplir une fonction d’entraînement, ou de démarrage, d’une charge entraînée, telle qu’un moteur à combustion interne d’un véhicule à moteur. La machine électrique tournante, de préférence de type polyphasé, peut être utilisée, en outre, dans des véhicules à moteur tels que des véhicules à moteur électriques à batterie, des véhicules à moteur hybrides électriques ou similaires, qui contiennent un ensemble batterie de traction destiné à agir comme une source d’énergie par la machine électrique tournante. On peut également comprendre que la machine électrique tournante, selon la présente invention, peut avoir d’autres applications, telles que pour des drones, des tondeuses à gazon, des pompes, des turbines, etc.

La présente invention concerne un stator comprenant : un noyau de stator ayant une longueur et une surface extérieure s’étendant autour d’un axe central, ledit noyau de stator, le long d’au moins une partie de ladite longueur, ayant un profil extérieur au niveau de toute section transversale audit axe central, le profil extérieur étant un profil lisse sans arêtes et comprenant une ou plusieurs parties courbes, chacune desdites parties courbes s’étendant vers l’extérieur dans une direction radiale par rapport à l’axe central. Par conséquent, le profil extérieur, au niveau de toute section transversale spécifique le long de la longueur du noyau de stator, se situe dans un plan de cette section transversale et la direction radiale, le long dudit plan, part d’un point sur le plan à une intersection avec l’axe central.

Sous un aspect, chacune desdites parties courbes du profil extérieur comporte un sommet convexe, le sommet convexe étant un point sur la ou chacune des parties courbes situé le plus loin de l’axe central dans la direction radiale le long du profil extérieur dans le plan de la section transversale.

Selon un exemple, chaque sommet convexe est placé de manière régulière le long du profil extérieur à un angle de décalage autour de l’axe central. Dans ledit exemple, le profil extérieur peut comprendre deux, trois ou quatre sommets convexes.

Par conséquent, dans un exemple, le profil extérieur comprend deux sommets convexes, les deux sommets convexes étant décalés l’un de l’autre d’un angle de décalage de 180° de façon à former un profil de forme elliptique. Dans un autre exemple, le profil extérieur comprend trois sommets convexes, les trois sommets convexes étant décalés les uns des autres d’un angle de décalage de 120°. Dans encore un autre exemple, le profil extérieur comprend quatre sommets convexes et l’angle de décalage entre les quatre sommets convexes est de 90°.

Sous un aspect, la ou chacune des parties courbes présente une largeur mesurée en termes d’un angle sous-tendu par ladite partie courbe, l’angle étant configuré de telle sorte qu’un rapport de l’angle sur l’angle de décalage soit d’au moins 1:4 et inférieur ou égal à 1:1.

Selon un autre exemple, chaque sommet convexe de la ou des parties courbes est placé de manière irrégulière le long du profil extérieur de telle sorte qu’une moitié quelconque du profil extérieur ne soit pas un reflet d’une autre moitié dudit profil.

Sous un aspect, le profil extérieur s’étend le long de la longueur du noyau de stator entre deux extrémités axiales du stator. « Axial », dans le contexte de la présente invention, correspond à une direction le long de l’axe central. « Radial » correspond donc à une direction perpendiculaire à l’axe central.

La présente invention concerne également un carter, destinée à contenir un stator selon la description qui précède, comprenant : une surface intérieure s’étendant autour d’un axe central, la surface intérieure étant définie par un profil intérieur, le profil intérieur étant un profil lisse sans arêtes et comprenant au moins une partie courbe, la ou chaque partie courbe s’étendant vers l’extérieur dans la direction radiale par rapport à l’axe central.

Sous un aspect, ladite ou chacune desdites parties courbes comporte un sommet concave. Le sommet concave étant un point sur la ou chacune des parties courbes situé le plus loin de l’axe central dans la direction radiale.

Dans un exemple, chaque sommet concave est placé de manière régulière le long du profil intérieur selon l’angle de décalage autour de l’axe central.

Dans un autre exemple, chaque sommet concave de ladite partie courbe est placé de manière irrégulière le long du profil intérieur de telle sorte qu’une moitié quelconque du profil intérieur ne soit pas un reflet d’une autre moitié dudit profil.

La présente invention concerne également une machine électrique tournante comprenant : un stator fixé dans le carter et configuré selon la description ci-dessus.

Dans un exemple, une surface extérieure du stator, définie par le profil extérieur, est en ajustement serré avec la surface intérieure du carter.

Selon un autre exemple, un jeu existe entre la surface extérieure du stator et la surface intérieure du carter.

Les caractéristiques, aspects et avantages de la présente invention seront mieux compris grâce à la description suivante et aux figures ci-jointes. La description se réfère aux figures ci-jointes avec :

la représente une vue éclatée d’une machine électrique tournante selon la présente invention ;

la représente une vue éclatée de deux composants de la machine électrique tournante, les deux composants étant un carter et un stator, configurés selon la présente invention ;

la représente une vue assemblée du carter et du stator de la selon la présente invention ;

la représente un exemple de configuration du stator selon la présente invention ;

la représente une vue de côté du stator illustré sur la selon la présente invention ;

la représente un profil extérieur du stator selon un exemple de la présente invention ; et

la et la représentent des exemples supplémentaires du profil extérieur selon la présente invention.

Les figures ne sont pas nécessairement à l’échelle et la taille de certaines parties peut être exagérée pour illustrer plus clairement l’exemple représenté. En outre, les dessins fournissent des exemples cohérents avec la description, mais la description n’est pas limitée aux exemples fournis sur les dessins.

Dans la description qui suit, il est fait référence aux dessins ci-joints, qui en font partie et dans lesquels sont représentés, de manière illustrative, des modes de réalisation spécifiques dans lesquels la présente invention peut être mise en pratique. Ces modes de réalisation sont décrits de manière suffisamment détaillée pour permettre à une personne du métier de mettre en pratique l’invention, et on comprendra que les modes de réalisation peuvent être combinés ou que d’autres modes de réalisation peuvent être utilisés et que des modifications structurelles et logiques peuvent être apportées sans s’écarter du domaine d’application de la présente invention. La description détaillée suivante ne doit donc pas être interprétée comme étant limitative et le domaine d’application de la présente invention est défini par les revendications ci-jointes et leurs équivalents.

La représente une vue éclatée d’une machine électrique tournante 100 selon la présente invention. La machine électrique tournante 100 comprend un stator 102 et un carter 111 dans laquelle est disposé le stator 102. En outre, dans l’aspect illustré, un rotor 116 (du type à griffes, dans un exemple) est disposé à l’intérieur du carter 111 et conçu pour tourner, autour d’un axe central 122, à la suite d’une interaction avec le stator 102. Le stator 102 comprend un noyau de stator ayant une longueur et une surface extérieure 104 s’étendant autour de l’axe central 122.

Le noyau de stator, selon l’exemple illustré, est un empilement de tôles, avec des fentes 108 formées entre des nervures 106 pour la fixation de bobinages (non illustrés), ou plus généralement d’enroulements, leurs sorties étant reliées à un autre composant (non illustré), tel qu’une unité d’alimentation. Le carter 111 comporte une surface intérieure 114, s’étendant autour de l’axe central 122, dont la périphérie (c’est-à-dire « la périphérie intérieure ») peut entrer en prise avec la surface extérieure 104 du noyau de stator. Par conséquent, même en cas d’exposition à un effort de torsion, le stator 102 est immobilisé de sorte qu’il ne peut tourner à l’intérieur du carter 111. De plus, étant donné qu’une rotation indésirable du stator 102 est supprimée, une résonance du carter 111 est considérablement atténuée, voire éliminée.

Selon la présente invention, le noyau de stator a un profil extérieur 110 au niveau de toute section transversale à l’axe central 122 ; et le profil extérieur 110, sur au moins une partie de la longueur du noyau de stator, est un profil lisse sans arêtes et comprend une ou plusieurs parties courbes 109. Chacune des parties courbes 109 s’étend vers l’extérieur dans une direction radiale.

De façon non limitative, le carter 111 de la machine électrique tournante 100, illustrée sur la , comprend un flasque arrière 112a et un flasque avant 112b ; et le stator 102 est disposé et fixé dans le flasque arrière 112a. La surface extérieure 104 du noyau de stator est conçue pour entrer en prise avec la surface intérieure 114 du flasque arrière 112a, ceci supprimant toute rotation indésirable du stator 102. En outre, le flasque avant 112b est assujetti au flasque arrière 112a au moyen d’éléments de fixation, le stator 102 et le rotor 116 étant disposés entre le flasque arrière 112a et le flasque avant 112b. Le flasque avant 112b, comme dans l’exemple illustré, peut être équipé d’un composant électronique qui fonctionne conjointement avec la machine électrique tournante 100, tel qu’un régulateur 120 servant à protéger la machine électrique tournante 100 contre des variations de tension. Par conséquent, le stator 102 conçu de la façon susmentionnée atténue considérablement voire élimine la génération d’une résonance au niveau de l’une quelconque des pièces assemblées, ceci maintenant l’intégrité structurelle de la machine électrique tournante 100 assemblée.

La illustre le stator 102 et le carter 111 dans une vue éclatée. Selon la présente invention, le profil extérieur 110 du stator 102, en particulier du noyau de stator, est un profil lisse sans arêtes. Le profil extérieur 110, comme mentionné précédemment, peut être formé au niveau de toute section transversale à l’axe central 122 et le long d’au moins une partie de la longueur du noyau de stator, la longueur étant une distance entre deux extrémités axiales 202a, 202b du stator 102. « Axial » correspond à la direction le long de l’axe central 122. Le profil extérieur 110 comprend une ou plusieurs parties courbes 200a, 200b, 200c, 200d, chacune desdites parties courbes 200a, 200b, 200c, 200d s’étendant vers l’extérieur dans une direction radiale. Par conséquent, le profil extérieur 110, au niveau de toute section transversale le long de la longueur du noyau de stator, se situe dans un plan de cette section transversale ; et la direction radiale, le long dudit plan, s’étend à partir d’un point sur le plan à une intersection avec l’axe central 122.

Sous un aspect, les parties courbes 109 sont placées de manière régulière le long du profil extérieur 110 à un angle de décalage autour de l’axe central 122.

Sous un autre aspect, la ou chacune des parties courbes 109 présente une largeur mesurée en termes d’un angle sous-tendu par ladite partie courbe 109. La largeur est prévue de telle sorte qu’un rapport de l’angle sur l’angle de décalage soit supérieur ou égal à 1:4 et inférieur ou égal à 1:1.

Dans l’exemple illustré, le stator 102 est fixé dans le flasque arrière 112a. Selon la présente invention, la surface intérieure 114 du flasque arrière 112a est conçue pour entrer en prise avec la surface extérieure 104 du noyau de stator. La surface intérieure 114 du flasque arrière 112a est définie par un profil intérieur 204 sous la forme d’un profil lisse sans arêtes. Le profil intérieur 204 comprend au moins une partie courbe 109 s’étendant vers l’extérieur dans la direction radiale par rapport l’axe central 122. En d’autres termes, chaque partie courbe 109 du profil intérieur 204 s’étend de façon à s’éloigner de l’axe central 122, dans la direction radiale.

Lors de l’assemblage, chaque partie courbe 109 du stator 102 est alignée de telle sorte qu’elle puisse s’adapter dans une partie courbe du flasque arrière 112a. Un alignement parfait peut ainsi être obtenu lors de l’insertion du stator 102 dans le flasque arrière 112a.

Sous un aspect, chaque partie courbe 109 du stator 102 comporte un sommet convexe 200a, 200b, 200c, 200d ; et chaque partie courbe du carter 111 (en particulier, du flasque arrière 112a, dans les exemples illustrés) comporte un sommet concave. Chaque sommet convexe 200a, 200b, 200c, 200d est un point de la partie courbe 109, du profil extérieur 110, qui est situé le plus loin de l’axe central 122 ; et chaque sommet concave est un point le long du profil intérieur 204 qui est situé le plus loin de l’axe central. Par conséquent, lors de l’assemblage, chaque sommet convexe 200a, 200b, 200c, 200d est aligné de façon à s’adapter dans un sommet concave du flasque arrière 112a. Après l’assemblage, chaque sommet convexe 200a, 200b, 200c, 200d est donc aligné et adapté dans un sommet concave, de sorte qu’il empêche ainsi une rotation indésirable du stator 102.

Dans un exemple, chaque sommet convexe 200a, 200b, 200c, 200d est placé de manière régulière le long du profil extérieur 110 à un angle de décalage autour de l’axe central 122.

La illustre l’ensemble stator 102 et carter 111. Spécifiquement, le stator 102 est fixé, ou raccordé, au flasque arrière 112a, selon la présente invention. Dans l’illustration, le noyau de stator comprend quatre sommets convexes 200a, 200b, 200c, 200d ; et le flasque arrière 112a comprend quatre sommets concaves 300a, 300b, 300c, 300d. Comme décrit précédemment, chacune des parties courbes 200a, 200b, 200c, 200d du stator 102 est immobilisée étant donné que chaque sommet convexe 200a, 200b, 200c, 200d est aligné et adapté dans un sommet concave 300a, 300b, 300c, 300d formé dans le flasque arrière 112a. Par exemple, sur la , le sommet convexe 200a du stator 102 est adapté dans le sommet concave 300a. De façon similaire, une fois que le stator 102 est raccordé au flasque arrière 112a, le sommet convexe 200b est adapté dans le sommet concave 300b ; le sommet convexe 200c est adapté dans le sommet concave 300c ; et le sommet convexe 200d est adapté dans le sommet concave 300d. Par conséquent, pendant le fonctionnement, toute rotation du stator 102 est bloquée, étant donné que chacun des sommets convexes 200a, 200b, 200c, 200d est bloqué dans un des sommets concaves 300a, 300b, 300c, 300d. Par conséquent, une rotation du stator 102, provoquée par des efforts de torsion pouvant agir sur celui-ci, est restreinte. En outre, la machine électrique tournante 100, en particulier le carter 111, ne subit pas de résonance, ou la résonance est effectivement au moins en grande partie atténuée. L’intégrité structurelle et fonctionnelle du stator 102 et du carter 111 est donc maintenue. En outre, aucun composant supplémentaire n’est nécessaire pour bloquer la rotation du stator 102, de sorte que la structure de la machine électrique tournante 100 n’est pas rendue plus complexe. De plus, la possibilité d’un désalignement lors de l’assemblage du stator 102 et du carter 111 est évitée.

Dans un exemple, une fois que le stator 102 est raccordé au flasque arrière 112a, un ajustement serré est établi entre la surface extérieure 104 du noyau de stator et la surface intérieure 114 du carter. En d’autres termes, après l’assemblage, il n’existe pas d’espace/de jeu entre les sommets convexes 200a, 200b, 200c, 200d du noyau de stator et les sommets concaves 300a, 300b, 300c, 300d du flasque arrière 112a, de sorte que toute rotation du noyau de stator à l’intérieur du flasque arrière 112a est bloquée. Par conséquent, même en cas d’exposition à une FCEM, le stator 102 ne tourne pas à l’intérieur du carter 111, spécifiquement du flasque arrière 112a. De façon non limitative, l’ajustement serré peut être établi uniquement entre les sommets convexes 200a, 200b, 200c, 200d du stator 102 (c’est-à-dire pas la totalité de la surface extérieure) et les sommets concaves 300a, 300b, 300c, 300d du carter 111 (c’est-à-dire pas la totalité de la surface intérieure).

Une personne du métier connaît diverses manières de fixer un stator 102 dans le carter 111, par exemple par vissage, par frettage, etc. Dans l’exemple dans lequel le stator 102 est raccordé au moyen d’un frettage, le stator 102 est adapté dans le carter 111 par emmanchement à chaud du stator dans le carter 111. Dans ledit exemple, le carter 111 de la machine électrique tournante 100 est préchauffée, l’intérieur du carter 111 étant ainsi agrandi sous l’effet de la dilatation thermique du matériau du carter. Après l’insertion du stator 102 à l’intérieur du carter, la taille de l’intérieur du carter est réduite au cours d’un procédé de refroidissement, ceci produisant une force dirigée vers l’intérieur sur le stator 102 qui est répartie sur la circonférence du carter 111, la force dirigée vers l’intérieur augmentant à mesure que le refroidissement progresse. Un ajustement serré peut ainsi être établi entre le stator 102 et le carter 111.

Dans un autre exemple, une fois que le stator 102 est raccordé au carter 111 (spécifiquement au flasque arrière 112a dans les exemples illustrés), un jeu est maintenu entre la surface intérieure 114 du carter 111 et la surface extérieure 104 du noyau de stator. Le jeu n’empêche pas le blocage de la rotation du stator 102 à l’intérieur du carter 111 étant donné que, lors de la fixation du stator 102 dans le carter 111, les sommets convexes 200a, 200b, 200c, 200d du noyau de stator sont disposés dans les sommets concaves 300a, 300b, 300c, 300d.

La et la représentent différentes vues en perspective du stator 102, selon la présente invention. La est une vue de face du stator 102 et la est une vue de côté du stator 102. Dans un souci de concision, et en raison de similarités des numéros de référence, les et 4B sont décrites ici en tandem. Comme décrit précédemment, et comme représenté dans l’exemple illustré, le profil extérieur 110 du stator 102 comprend quatre sommets convexes 200a, 200b, 200c, 200d s’étendant vers l’extérieur dans la direction radiale à partir de l’axe central 122.

De façon non limitative, une partie 400a, 400b, 400c, 400d du profil extérieur 110 se trouvant entre chacun des quatre sommets convexes 200a, 200b, 200c, 200d est un profil courbe. En d’autres termes, dans ledit exemple, la partie 400a, 400b, 400c, 400d entre chaque sommet convexe 200a, 200b, 200c, 200d ne comprend pas une partie plate. Par conséquent, une partie du profil intérieur 204 du flasque arrière formée entre chaque sommet concave 300a, 300b, 300c, 300d est courbe ; et est donc conçue pour que la partie 400a, 400b, 400c, 400d du stator 102 puisse s’y adapter.

Les , 5B et 5C représentent des exemples différents du profil extérieur 110 selon la présente invention. La représente le profil extérieur 110 du noyau de stator, comprenant quatre sommets convexes 200a, 200b, 200c, 200d, comme il a été décrit en détail dans la description qui précède. De façon non limitative, chacun des quatre sommets convexes 200a, 200b, 200c, 200d du profil extérieur 110 est placé de manière régulière le long du profil extérieur 110 à un angle de décalage 500 autour de l’axe central 122. Sous un aspect, la ou chacune des parties courbes 109 présente une largeur mesurée en termes d’un angle θ sous-tendu par ladite partie courbe 109. La largeur de ladite partie courbe 109 est prévue de telle sorte qu’un rapport de l’angle θ sur l’angle de décalage 500 soit d’au moins 1:4 et inférieur à 1:1. Dans l’exemple illustré sur la , l’angle de décalage 500 est de 90°. L’angle θ est donc d’au moins 22,5° et inférieur à 90°.

La représente un autre exemple dans lequel le profil extérieur 110 du noyau de stator comprend deux sommets convexes 500a, 500b. Les deux sommets convexes 500a, 500b peuvent être formés de telle sorte que chaque sommet convexe 500a, 500b soit à l’opposé de l’autre le long du profil extérieur 110. Chacun des deux sommets convexes 500a, 500b est décalé de l’autre d’un angle de décalage 500 de 180°, de sorte qu’un profil de forme elliptique est créé. Par conséquent, le profil intérieur 204 du carter 111 comprend deux sommets concaves (non illustrés) placés de façon à se trouver sur des côtés opposés le long dudit profil intérieur 204. Dans ledit exemple, les deux sommets convexes 500a, 500b du noyau de stator sont donc appropriés pour s’aligner avec les deux sommets concaves du profil intérieur 204 du carter lors de l’assemblage. En d’autres termes, la surface extérieure 104 du noyau de stator, spécifiquement à l’endroit où sont formés les sommets convexes 500a, 500b, est bloquée dans le sommet concave formé au niveau de la surface intérieure 114 du carter 111. Par conséquent, pendant le fonctionnement, en cas d’exposition à une FCEM induite, toute rotation du stator 102 est bloquée par le fait que les deux sommets convexes 500a, 500b sont bloqués dans les deux sommets concaves. De façon non limitative, l’ajustement entre le stator 102 et le carter 111, selon l’exemple susmentionné, peut être un ajustement serré ou un ajustement avec jeu, comme décrit en détail dans un paragraphe précédent. En outre, dans l’exemple illustré sur la , l’angle θ est d’au moins 45° et inférieur ou égal à 180°.

La illustre un exemple dans lequel le profil extérieur 110 comprend trois sommets convexes 600a, 600b, 600c. Le profil intérieur 204 du carter 111 peut être approprié pour s’aligner avec le profil extérieur 110 du noyau de stator lors de l’assemblage. Précisément, le profil intérieur 204 peut être formé de sorte qu’il comprend trois sommets concaves (non illustrés) afin de correspondre à la structure du noyau de stator. Par conséquent, lorsque le stator 102 est raccordé, ou fixé, dans le carter 111, chacun des trois sommets convexes 600a, 600b, 600c du noyau de stator est en ajustement serré avec un des trois sommets concaves formés dans le carter 111. En outre, dans l’exemple illustré sur la , l’angle θ est d’au moins 30° et inférieur ou égal à 120°.

Dans encore un autre exemple (non illustré), le profil extérieur 110 du noyau de stator peut ne comporter qu’une partie courbe et donc un sommet convexe. Par conséquent, le profil intérieur 204 du carter peut présenter un profil similaire (le profil étant le même que le profil extérieur 110 susmentionné ayant un sommet convexe) pour pouvoir recevoir le noyau de stator lors de l’assemblage. Spécifiquement, lors de l’assemblage, le profil intérieur 204 du carter 111 comprend un profil de sommet concave qui entre en prise avec le sommet convexe du noyau de stator. Par conséquent, même en cas d’exposition à des efforts de torsion, le stator 102 est immobilisé de sorte qu’il ne peut tourner étant donné que le(s) sommet(s) convexe(s) est/sont bloqué(s) dans le sommet concave du carter 111.

De façon similaire, dans d’autres exemples, le profil extérieur 110 du noyau de stator peut être conçu de sorte qu’il comprend davantage de parties courbes 109 ; et le profil intérieur 204 du carter 111 comprend un nombre de sommets concaves égal à celui du noyau de stator. L’application d’un couple indésirable au stator 102 peut donc être bloquée. De façon non limitative, l’ajustement entre le stator 102 et le carter 111, selon l’un quelconque des exemples susmentionnés, peut être un ajustement serré ou un ajustement avec jeu, comme décrit en détail dans un paragraphe précédent.

Dans un autre exemple, le profil extérieur 110 du noyau de stator est configuré de manière irrégulière (non illustré). Spécifiquement, l’agencement des parties courbes 109, et donc des sommets convexes, est irrégulier le long du profil extérieur 110. Par exemple, dans le profil extérieur 110 configuré de manière irrégulière, il n’existe pas deux angles de décalage 500 qui soient égaux. En outre, une configuration irrégulière correspond également à une configuration du profil extérieur 110 telle qu’une moitié quelconque du profil extérieur 110 n’est pas un reflet de l’autre moitié. Par conséquent, dans ledit exemple, le profil intérieur 204 du carter 111 présente le même profil intérieur 204 que celui du profil extérieur 110. Ainsi, une rotation indésirable du stator 102 peut être considérablement atténuée, voire éliminée.

La machine électrique tournante 100, configurée selon les exemples décrits ci-dessus, présente l’avantage supplémentaire de supprimer la possibilité d’un désalignement lors de l’assemblage du stator 102 et du carter 111. En d’autres termes, la possibilité d’un assemblage incorrect est supprimée dans les exemples dans lesquels la ou les parties courbes 109 du profil extérieur 110 sont agencées de manière régulière, mais également dans les exemples dans lesquels le profil extérieur 110 présente une configuration irrégulière.

Un avantage supplémentaire de la présente invention est que le profil extérieur 110 du noyau de stator est approprié pour s’aligner parfaitement avec le profil intérieur 204 du carter 111 lors de l’assemblage. Le processus d’assemblage ou de démontage du stator 102 et du carter 111 est donc prévu pour être plus simple et moins chronophage.

Diverses modification des modes de réalisation divulgués, ainsi que des modes de réalisation alternatifs de l’invention, apparaîtront aux personnes du métier en référence à la description de l’invention. On peut donc considérer que ces modifications peuvent être apportées sans sortir du domaine d’application de la présente invention

Claims

Stator (102) comprenant :
un noyau de stator ayant une longueur et une surface extérieure (104) s’étendant autour d’un axe central (122),
ledit noyau de stator, le long d’au moins une partie de ladite longueur, ayant un profil extérieur (110) au niveau de toute section transversale audit axe central (122), le profil extérieur (110) étant un profil lisse sans arêtes et comprenant une ou plusieurs parties courbes (109), chacune desdites parties courbes (109) s’étendant vers l’extérieur dans une direction radiale par rapport à l’axe central (122).
Stator (102) selon la revendication 1, dans lequel chacune desdites parties courbes (109) du profil extérieur (110) comporte un sommet convexe (200a ; 200b ; 200c ; 200d ; 500a ; 500b ; 600a ; 600b ; 600c).
Stator (102) selon l’une des revendications 1 et 2, dans lequel chaque sommet convexe (200a ; 200b ; 200c ; 200d ; 500a ; 500b ; 600a ; 600b ; 600c) est placé de manière régulière le long du profil extérieur (110) à un angle de décalage (500) autour de l’axe central (122).
Stator (102) selon l’une des revendications 1 à 3, dans lequel la ou chacune des parties courbes (109) présente une largeur mesurée en termes d’un angle θ sous-tendu par ladite partie courbe (109), l’angle θ étant configuré de telle sorte qu’un rapport de l’angle θ sur l’angle de décalage (500) soit d’au moins 1:4 et inférieur ou égal à 1:1.
Stator (102) selon l’une des revendications 1 à 4, dans lequel le profil extérieur (110) comporte deux sommets convexes (500a ; 500b), chacun des deux sommets convexes (500a ; 500b) étant décalé de l'autre de l’angle de décalage (500) de 180° de façon à former un profil de forme elliptique.
Stator (102) selon l’une des revendications 1 à 4, dans lequel le profil extérieur (110) comporte trois sommets convexes (600a ; 600b ; 600c), les trois sommets convexes (600a ; 600b ; 600c) étant décalés les uns des autres de l’angle de décalage (500) de 120°.
Stator (102) selon l’une des revendications 1 à 4, dans lequel le profil extérieur (110) comporte quatre sommets convexes (200a ; 200b ; 200c ; 200d), et l’angle de décalage (500) entre les quatre sommets convexes (200a ; 200b ; 200c ; 200d) est de 90°.
Stator (102) selon l’une des revendications 1 et 2, dans lequel chaque sommet convexe (200a ; 200b ; 200c ; 200d ; 500a ; 500b ; 600a ; 600b ; 600c) de la ou des parties courbes (109) est placé de manière irrégulière le long du profil extérieur (110) de telle sorte qu’une moitié quelconque du profil extérieur (110) n’est pas un reflet de l’autre moitié dudit profil (110).
Stator (102) selon l’une des revendications 1 à 7, dans lequel le profil extérieur (110) s’étend le long de la longueur du noyau de stator entre deux extrémités axiales (202a ; 202b) du stator (102).
Stator (102) selon l’une des revendications 1 à 8, dans lequel une partie (400a, 400b, 400c, 400d) du profil extérieur (110) se trouvant entre chaque sommet convexe (200a ; 200b ; 200c ; 200d ; 500a ; 500b ; 600a ; 600b ; 600c) est un profil courbe.
Carter (111), destinée à contenir un stator (102) selon l’une des revendications précédentes, comprenant :
une surface intérieure (114) s’étendant autour d’un axe central (122), la surface intérieure (114) étant définie par un profil intérieur (204), le profil intérieur (204) étant un profil lisse sans arêtes et comprenant au moins une partie courbe, la ou chaque partie courbe s’étendant vers l’extérieur dans la direction radiale par rapport à l’axe central (122).
Carter (111) selon la revendication 11, dans laquelle chacune desdites parties courbes est un sommet concave (300a ; 300b ; 300c ; 300d).
Carter (111) selon l’une des revendications 11 et 12, dans laquelle chaque sommet concave (300a ; 300b ; 300c ; 300d) de ladite partie courbe est placé de manière régulière le long du profil intérieur (204) selon l’angle de décalage autour de l’axe central (122).
Carter (111) selon l’une des revendications 11 et 12, dans laquelle chaque sommet concave (300a ; 300b ; 300c ; 300d) de ladite partie courbe est placé de manière irrégulière le long du profil intérieur (204) de telle sorte qu’une moitié quelconque du profil intérieur (240) n’est pas un reflet de l’autre moitié dudit profil (204).
Machine électrique tournante (100) comprenant :
un carter (111) comportant une surface intérieure (114), définie par un profil intérieur (204), s’étendant autour d’un axe central (122) ;
un stator (102) fixé dans le carter (111) et configuré selon l’une quelconque des revendications 1 à 10.
Machine électrique tournante (100) selon la revendication 15, dans laquelle une surface extérieure (104) du stator (102), définie par le profil extérieur (110), est en ajustement serré avec la surface intérieure (114) du carter (111).
Machine électrique tournante (100) selon la revendication 13, dans laquelle un jeu existe entre la surface extérieure (104) du stator (104) et la surface intérieure (114) du carter (111).