WO2013072892A2 - Rotor of a rotary electric machine with a permanent magnet type - Google Patents

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WO2013072892A2
WO2013072892A2 PCT/IB2012/056502 IB2012056502W WO2013072892A2 WO 2013072892 A2 WO2013072892 A2 WO 2013072892A2 IB 2012056502 W IB2012056502 W IB 2012056502W WO 2013072892 A2 WO2013072892 A2 WO 2013072892A2
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Marc Elkeletian
Edouard BOMME
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Moteurs Leroy-Somer
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    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2706Inner rotors
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    • H02K1/274Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
    • H02K1/2753Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets the rotor consisting of magnets or groups of magnets arranged with alternating polarity
    • H02K1/276Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM]
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Abstract

The present invention relates to a rotor of a rotary electrical machine with flux concentration, comprising: - a shaft (2) extending along an axis of rotation of the rotor, and - a rotor mass (3) fitted onto the shaft, having a central opening for fitting it onto the shaft, and comprising: - permanent magnets (7) fitted into the housings opening radially onto the central opening (5), - a stack of magnetic laminations (4), at least one of the magnetic laminations being of a single piece, the stack defining the housings (18) in which the permanent magnets are fitted.

Description

ROTOR DE MACHINE ELECTRIQUE TOURNANTE A AIMANTS PERMANENTS  PERMANENT MAGNET ROTATING ELECTRIC MACHINE ROTOR
La présente invention concerne les machines électriques tournantes, notamment les machines synchrones, dont les moteurs, et plus particulièrement les rotors de telles machines. L'invention s'intéresse aux rotors à aimants permanents et à concentration de flux. Les rotors à concentration de flux comportent une masse rotorique dans laquelle sont logés des aimants permanents, ces derniers étant engagés dans des logements orientés le plus souvent radialement.  The present invention relates to rotating electrical machines, including synchronous machines, including motors, and more particularly the rotors of such machines. The invention is concerned with permanent magnet and flux concentration rotors. The flux concentration rotors comprise a rotor mass in which permanent magnets are housed, the latter being engaged in housings oriented most often radially.
Pour que les pertes de flux magnétique dans de tels rotors soient réduites, le flux magnétique des aimants permanents doit se reboucler au niveau du stator à travers l'entrefer et non au niveau du rotor, notamment de son arbre.  In order for magnetic flux losses in such rotors to be reduced, the magnetic flux of the permanent magnets must bounce at the level of the stator through the air gap and not at the level of the rotor, in particular of its shaft.
Pour ce faire, il existe plusieurs solutions connues présentant chacune des inconvénients.  To do this, there are several known solutions each with disadvantages.
Il existe notamment des rotors comportant un moyeu amagnétique sur lequel sont rapportés des pièces polaires entre lesquelles sont insérés les aimants permanents, comme décrit par exemple dans les demandes de brevet EP 1 152 516 et EP 1 249 919. Dans ces demandes, les pôles magnétiques, situés de part et d'autre des aimants, sont totalement séparés magnétiquement et constituent en outre des pièces séparées. Une telle configuration peut compliquer la mise en place des pôles magnétiques et leur maintien sur le moyeu.  In particular, there are rotors comprising a non-magnetic hub on which polar parts are inserted between which are inserted the permanent magnets, as described for example in the patent applications EP 1 152 516 and EP 1 249 919. In these applications, the magnetic poles , located on either side of the magnets, are totally separated magnetically and also constitute separate parts. Such a configuration can complicate the establishment of the magnetic poles and their maintenance on the hub.
Dans la demande EP 0 013 157, les pièces polaires sont également des pièces séparées.  In EP 0 013 157, the pole pieces are also separate pieces.
Dans le brevet US 5 452 590, les pièces polaires sont fixées sur le moyeu par des vis ou y sont retenues par des extensions de forme trapézoïdale.  In US Pat. No. 5,452,590, the pole pieces are fixed to the hub by screws or are retained by trapezoidal extensions.
Le brevet US 5 684 352 enseigne de relier les pôles magnétiques à leurs extrémités inférieures et supérieures par des régions ayant subi un traitement rendant localement la tôle amagnétique. Cette solution implique la mise en œuvre d'un traitement thermique relativement coûteux.  No. 5,684,352 teaches to connect the magnetic poles at their lower and upper ends with locally treated regions rendering the sheet nonmagnetic. This solution involves the implementation of a relatively expensive heat treatment.
La demande de brevet DE 10 200 003228 porte sur un rotor de machine électronique tournante comportant des aimants permanents disposés dans des logements ouverts vers l'intérieur du rotor, mais sans que les moyens d'entraînement en rotation de la masse rotorique soient décrits. Il en est de même de la demande de brevet EP 1 420 499. Il existe également des solutions consistant à réaliser un ou plusieurs évidements dans le rotor afin de limiter les pertes de flux magnétique. Les demandes US 2007/0252469 et WO 2009/153511 décrivent des solutions de ce type. The patent application DE 10 200 003228 relates to a rotating electronic machine rotor comprising permanent magnets arranged in housings open towards the inside of the rotor, but without the means for driving in rotation of the rotor mass are described. The same is true of the patent application EP 1 420 499. There are also solutions consisting of making one or more recesses in the rotor to limit magnetic flux losses. Applications US 2007/0252469 and WO 2009/153511 describe solutions of this type.
Dans la demande WO 2009/153511, les pièces polaires sont reliées au moyeu du rotor par des ponts de matière, notamment par deux ponts de matière au pied de chaque aimant de part et d'autre de celui-ci, et les aimants sont bloqués entre les pièces polaires par centrifugation. La présence de ponts de matière au pied des aimants permanents a un impact négatif sur la puissance massique de la machine et le calage des aimants entre les pièces polaires n'est pas nécessairement optimal.  In the application WO 2009/153511, the pole pieces are connected to the hub of the rotor by material bridges, in particular by two material bridges at the foot of each magnet on either side thereof, and the magnets are blocked. between the pole pieces by centrifugation. The presence of material bridges at the foot of the permanent magnets has a negative impact on the mass power of the machine and the wedging of the magnets between the pole pieces is not necessarily optimal.
La présence d'acier magnétique sous les aimants, provenant soit de l'arbre réalisé dans un acier magnétique, soit de la masse rotorique réalisée par un empilement de tôles magnétiques, peut générer des fuites de flux magnétique qui peuvent être importantes et détériorer les caractéristiques électromagnétiques de la machine. Les pertes de flux peuvent avoir lieu sur une part importante de la hauteur de l'aimant mesurée radialement, jusqu'à 25 % par exemple.  The presence of magnetic steel under the magnets, either from the shaft made in a magnetic steel, or the rotor mass produced by a stack of magnetic sheets, can generate magnetic flux leaks that can be significant and deteriorate the characteristics electromagnetic machine. The flux losses can take place on a significant part of the height of the magnet measured radially, up to 25% for example.
Un objet de l'invention est de permettre de diminuer, voire de supprimer, les fuites de flux, notamment au pied des aimants.  An object of the invention is to reduce or even eliminate flux leakage, especially at the foot of magnets.
Il existe ainsi un besoin pour perfectionner encore les rotors à concentration de flux, notamment afin de réduire leur coût de fabrication tout en bénéficiant de performances électriques et mécaniques satisfaisantes.  There is thus a need to further improve flux concentration rotors, in particular to reduce their manufacturing cost while enjoying satisfactory electrical and mechanical performance.
La présente invention vise à répondre à ce besoin et à remédier à tout ou partie des inconvénients mentionnés ci-dessus.  The present invention aims to meet this need and to overcome all or part of the disadvantages mentioned above.
L'invention a pour objet, selon l'un de ses aspects, un rotor de machine électrique tournante à concentration de flux, comportant :  The object of the invention is, according to one of its aspects, a rotating electric machine rotor with flux concentration, comprising:
- un arbre s 'étendant selon un axe de rotation du rotor, et  a shaft extending along an axis of rotation of the rotor, and
- une masse rotorique disposée sur l'arbre, présentant une ouverture centrale pour son montage sur l'arbre, et comportant :  a rotor mass disposed on the shaft, having a central opening for mounting it on the shaft, and comprising:
- des aimants permanents disposés dans des logements débouchant radialement sur l'ouverture centrale, et  permanent magnets arranged in housings opening radially on the central opening, and
- un empilement de couches de tôle magnétique, une couche de tôle magnétique au moins étant notamment d'un seul tenant, l'empilement définissant les logements dans lesquels sont disposés les aimants permanents.  a stack of layers of magnetic sheet metal, at least one magnetic sheet layer being in particular integral, the stack defining the housings in which the permanent magnets are arranged.
Une telle configuration permet de minimiser, voire de supprimer, les fuites magnétiques au pied des aimants, propres à l'empilement, grâce à l'absence de matière magnétique entre les aimants et l'arbre. Cette absence n'est pas préjudiciable à la cohésion de la masse rotorique, grâce au fait qu'au moins l'une des couches est d'un seul tenant. Such a configuration makes it possible to minimize or even eliminate magnetic leaks at the foot of the magnets, which are suitable for stacking, thanks to the absence of material magnetic between the magnets and the shaft. This absence is not detrimental to the cohesion of the rotor mass, thanks to the fact that at least one of the layers is in one piece.
Une couche de tôle magnétique, voire toutes les couches de tôle magnétique, peuvent être d'un seul tenant.  A magnetic sheet layer, or even all magnetic sheet layers, can be in one piece.
La masse rotorique est avantageusement formée entièrement par un assemblage de tôles rotoriques chacune monobloc ou par un enroulement d'une bande de secteurs. Ainsi, le rotor est dépourvu de pièces polaires rapportées, et la construction du rotor s'en trouve simplifiée.  The rotor mass is advantageously formed entirely by an assembly of rotor plates each monobloc or by a winding of a sector band. Thus, the rotor is devoid of reported pole pieces, and the construction of the rotor is simplified.
L'empilement de couches de tôle magnétique peut comporter un empilement de tôles magnétiques, chacune d'un seul tenant, chaque tôle formant une couche de l'empilement.  The stack of magnetic sheet layers may comprise a stack of magnetic sheets, each in one piece, each sheet forming a layer of the stack.
En variante, une couche de tôle magnétique peut être formée de plusieurs secteurs indépendants, disposés en alternance avec les aimants et maintenus entre eux par une frette extérieure.  Alternatively, a magnetic sheet layer may be formed of several independent sectors, arranged alternately with the magnets and held together by an outer ring.
En variante encore, l'empilement de couches de tôle magnétique peut comporter une ou plusieurs tôle(s) magnétique(s) enroulée(s) sur elle(s)-même(s), chaque tôle pouvant former plusieurs couches de l'empilement, selon le nombre de tours sur lesquels elle est enroulée sur elle-même.  In another variant, the stack of magnetic sheet layers may comprise one or more magnetic sheet (s) wound (s) on it (s) itself, each sheet may form several layers of the stack according to the number of turns on which it is rolled up on itself.
Une tôle peut comporter une succession de secteurs reliés par des ponts de matière. Les ponts de matière peuvent former le fond d'un logement d'un aimant permanent, du côté de l'entrefer.  A sheet may comprise a succession of sectors connected by material bridges. Material bridges can form the bottom of a housing of a permanent magnet, on the side of the gap.
Une tôle peut comporter un nombre de secteurs égal au nombre de pôles du rotor. En variante, une tôle peut comporter un nombre de secteurs supérieur au nombre de pôles du rotor, par exemple un multiple du nombre de pôles du rotor, deux secteurs d'une même tôle pouvant venir se superposer l'un sur l'autre lorsque la tôle est enroulée pour former la masse rotorique.  A sheet may comprise a number of sectors equal to the number of poles of the rotor. As a variant, a sheet may comprise a number of sectors greater than the number of rotor poles, for example a multiple of the number of rotor poles, two sectors of one and the same plate that can be superimposed on one another when the sheet is wound to form the rotor mass.
Chaque tôle rotorique est par exemple découpée dans une feuille d'acier magnétique, par exemple de l'acier de 0,1 à 1 ,5 mm d'épaisseur. Les tôles peuvent être revêtues d'un vernis isolant électrique sur leurs faces opposées avant leur assemblage au sein de l'empilement. L'isolation peut encore être obtenue par un traitement thermique des tôles.  For example, each rotor plate is cut from a sheet of magnetic steel, for example steel 0.1 to 1.5 mm thick. The sheets can be coated with an electrical insulating varnish on their opposite faces before assembly within the stack. The insulation can still be obtained by a heat treatment of the sheets.
La ou les tôle(s) sont ouvertes vers l'arbre du rotor. Chacune des tôles peut définir au moins deux logements pour les aimants permanents, notamment au moins trois, mieux un nombre de logement égal au nombre de pôles du rotor, voire plus. Au moins l'un des logements est de forme oblongue, allongé de préférence selon une direction radiale. De préférence, tous les logements sont de forme oblongue, allongés selon une direction radiale. Les logements peuvent avoir un axe de plus grande dimension qui coïncide avec un rayon du rotor, ou non. L'axe de plus grande dimension peut être parallèle à un rayon. The sheet (s) are open towards the rotor shaft. Each of the sheets can define at least two housings for permanent magnets, in particular at least three, better a housing number equal to the number of rotor poles, or more. At least one housing is of oblong shape, preferably elongated in a radial direction. Preferably, all the housings are oblong, elongate in a radial direction. The housings may have an axis of greater size which coincides with a radius of the rotor, or not. The larger axis may be parallel to a radius.
De tels logements englobent les logements pour lesquels la plus grande dimension radiale du logement est supérieure à la plus grande dimension circonférentielle du logement, mesuré entre deux points à une même distance du centre, le long d'un segment passant par ces points et perpendiculaire à un rayon bissecteur.  Such dwellings include dwellings for which the greatest radial dimension of the dwelling is greater than the greatest circumferential dimension of the dwelling, measured between two points at the same distance from the center, along a segment passing through these points and perpendicular to a bisecting ray.
La répartition des logements est avantageusement régulière et symétrique, facilitant la découpe de la tôle rotorique et la stabilité mécanique après découpe quand la masse rotorique est constituée d'une superposition de tôles rotoriques.  The distribution of the housings is advantageously regular and symmetrical, facilitating the cutting of the rotor sheet and the mechanical stability after cutting when the rotor mass consists of a superposition of rotor plates.
Le nombre de logements et d'aimants dépend de la polarité du rotor. La masse rotorique peut comporter un nombre quelconque de paires de logements, par exemple 6 ou 8 logements.  The number of housings and magnets depends on the polarity of the rotor. The rotor mass may comprise any number of housing pairs, for example 6 or 8 slots.
Les logements peuvent avoir une dimension longitudinale, notamment radiale, supérieure ou égale à celle des aimants permanents reçus à l'intérieur de ces logements. Cela peut autoriser des tolérances de fabrication plus larges de la masse rotorique et des aimants et peut permettre, le cas échéant, un coincement des aimants dans les logements par centrifugation.  The dwellings may have a longitudinal dimension, in particular radial, greater than or equal to that of the permanent magnets received inside these dwellings. This may allow wider manufacturing tolerances of the rotor mass and magnets and may allow, if necessary, jamming of the magnets in the housings by centrifugation.
Les aimants peuvent être enterrés dans la masse rotorique. Autrement dit, les aimants sont recouverts par les couches de tôles magnétiques au niveau de l'entrefer. La surface du rotor au niveau de l'entrefer peut être entièrement définie par le bord des couches de tôles magnétiques et non par les aimants. Les logements ne débouchent alors pas radialement vers l'extérieur.  Magnets can be buried in the rotor mass. In other words, the magnets are covered by the layers of magnetic sheets at the gap. The surface of the rotor at the air gap can be entirely defined by the edge of the magnetic sheet layers and not by the magnets. The housing does not open then radially outward.
L'arbre peut être réalisé dans un matériau amagnétique, par exemple de l'inox amagnétique, de l'aluminium ou du plastique, ce qui permet avantageusement de diminuer encore les fuites magnétiques et d'améliorer les performances électromagnétiques du rotor. L'arbre peut comporter un manchon amagnétique en contact avec la masse rotorique, le manchon étant monté sur un axe, magnétique ou non, de préférence amagnétique.  The shaft may be made of a non-magnetic material, for example non-magnetic stainless steel, aluminum or plastic, which advantageously makes it possible to further reduce magnetic leakage and to improve the electromagnetic performance of the rotor. The shaft may comprise a nonmagnetic sleeve in contact with the rotor mass, the sleeve being mounted on an axis, magnetic or not, preferably non-magnetic.
En variante, l'arbre peut être dépourvu de pièce rapportée. Il peut être entièrement amagnétique. Autrement dit, le rotor peut être dépourvu de pièce rapportée entre la masse rotorique et l'arbre. L'arbre peut comporter des moyens de transmission de couple pour l'entraînement en rotation de la masse rotorique, par exemple des cannelures à sa périphérie, ou encore des méplats en contact avec des plats correspondants ménagés sur la masse rotorique. La réalisation des cannelures peut avantageusement ne nécessiter que peu de précision, tout en fournissant un résultat satisfaisant quant au montage et à l'entraînement de la masse rotorique. Alternatively, the shaft may be without an insert. It can be completely non-magnetic. In other words, the rotor may be devoid of insert between the rotor mass and the shaft. The shaft may comprise torque transmission means for driving in rotation of the rotor mass, for example splines at its periphery, or flats in contact with corresponding plates formed on the rotor mass. The embodiment of the grooves may advantageously require only a little precision, while providing a satisfactory result in the mounting and driving of the rotor mass.
L'arbre peut comporter des cannelures à sa périphérie, lesquelles peuvent pénétrer dans des encoches de forme correspondante ménagées dans la masse rotorique.  The shaft may have grooves at its periphery, which can penetrate into correspondingly shaped notches in the rotor mass.
En variante, l'arbre peut comporter des encoches pour recevoir des cannelures de forme correspondante formées dans la masse rotorique.  Alternatively, the shaft may have notches for receiving correspondingly shaped grooves formed in the rotor mass.
Le profil d'une cannelure peut être en section transversale en développante de cercle, ce qui peut faciliter le centrage de l'arbre par rapport à la masse rotorique, et une excellente transmission de couple. Bien entendu, le profil des cannelures peut être autre et le centrage se faire autrement. Les cannelures peuvent être par exemple réalisées par déformation à froid, notamment par roulage au moyen de molettes, ou encore par taillage, ou par brochage, ou encore par un autre procédé.  The profile of a groove may be in cross-sectionally developing section, which may facilitate the centering of the shaft relative to the rotor mass, and excellent torque transmission. Of course, the profile of the grooves may be different and the centering to be otherwise. The grooves may for example be made by cold deformation, in particular by rolling by means of rollers, or by cutting, or broaching, or by another method.
Les cannelures peuvent s'étendre sur une portion seulement de la longueur de l'arbre, et notamment sur tout ou partie de la longueur du rotor. Les cannelures peuvent s'étendre sur plusieurs portions de la longueur de l'arbre, séparées par une ou plusieurs portions sans cannelures, par exemple deux portions cannelées situées chacune à une extrémité de la masse rotorique. La longueur de la ou des zone(s) cannelée(s) peut être choisie de manière à être suffisante pour permettre la transmission de couple, tout en permettant de limiter les difficultés de fabrication de ces cannelures.  The grooves may extend over a portion only of the length of the shaft, and in particular over all or part of the length of the rotor. The flutes may extend over several portions of the length of the shaft, separated by one or more portions without flutes, for example two fluted portions each located at one end of the rotor mass. The length of the grooved zone (s) may be chosen so as to be sufficient to allow the transmission of torque, while at the same time making it possible to limit the manufacturing difficulties of these splines.
Le nombre de cannelures peut être égal au nombre de pôles du rotor, ou être un multiple du nombre de pôles du rotor, par exemple le double.  The number of splines may be equal to the number of poles of the rotor, or be a multiple of the number of poles of the rotor, for example double.
Dans un exemple de réalisation, les cannelures s'étendent radialement en-deçà des aimants permanents. Autrement dit, les aimants permanents sont plus éloignés de l'axe de rotation que le sommet des cannelures. Les cannelures coopèrent ainsi avec une portion de tôle qui n'est pas radialement au même niveau qu'un ou plusieurs aimants.  In an exemplary embodiment, the grooves extend radially beyond permanent magnets. In other words, the permanent magnets are farther from the axis of rotation than the top of the flutes. The grooves thus cooperate with a sheet portion that is not radially at the same level as one or more magnets.
En variante, les cannelures font saillie dans l'empilement entre deux aimants permanents consécutifs. Autrement dit, les cannelures s'étendent radialement au moins partiellement entre les aimants permanents.  Alternatively, the grooves protrude in the stack between two consecutive permanent magnets. In other words, the flutes extend radially at least partially between the permanent magnets.
Lorsque l'on se déplace depuis l'axe de rotation jusqu'à un aimant selon une direction radiale, on peut ne pas rencontrer de matériau magnétique. Les aimants permanents peuvent présenter chacun, en section transversale, une forme non entièrement rectangulaire et non entièrement trapézoïdale. Les aimants peuvent par exemple présenter une forme à la fois partiellement rectangulaire et partiellement trapézoïdale. Un aimant peut par exemple comporter en section transversale deux bords qui sont parallèles l'un à l'autre sur une première portion de la section transversale de l'aimant, et deux bords convergeant l'un vers l'autre en direction de l'axe de rotation sur une deuxième portion de la section transversale de l'aimant. When moving from the axis of rotation to a magnet in a radial direction, magnetic material may not be encountered. The permanent magnets may each have, in cross section, a shape not entirely rectangular and not completely trapezoidal. The magnets may for example have a shape that is both partially rectangular and partially trapezoidal. For example, a magnet may comprise in cross section two edges which are parallel to one another on a first portion of the cross section of the magnet, and two edges converging towards each other towards the axis of rotation on a second portion of the cross section of the magnet.
Cette deuxième portion peut être plus proche de l'axe de rotation que la première portion. Les aimants permanents ont ainsi une forme effilée à leur extrémité la plus proche de l'axe de rotation, ce qui permet plus facilement de conserver à proximité de l'arbre une largeur de la tôle entre les aimants suffisante, notamment pour la solidité du rotor, tout en bénéficiant d'aimants ayant une dimension radiale importante et donc d'une masse rotorique ayant une étendue radiale importante, avec un arbre ayant un diamètre relativement peu important.  This second portion may be closer to the axis of rotation than the first portion. The permanent magnets thus have a tapered shape at their end closest to the axis of rotation, which makes it easier to keep close to the shaft a width of the sheet between the magnets sufficient, especially for the strength of the rotor , while benefiting from magnets with a large radial dimension and therefore a rotor mass having a large radial extent, with a shaft having a relatively small diameter.
La masse rotorique et les aimants peuvent être configurés pour ne permettre la mise en place des aimants dans l'empilement de couches de tôle magnétique que dans un seul sens, de manière à jouer le rôle de détrompeur lors du montage et éviter de fixer un aimant avec une polarité inversée par rapport à celle qui convient. Le détrompage peut être obtenu de diverses façons. Les tôles peuvent être légèrement décalées les unes par rapport aux autres dans l'empilement, un aimant présentant une dissymétrie correspondante, de manière à n'autoriser l'insertion d'un aimant dans l'empilement que dans un seul sens.  The rotor mass and the magnets can be configured to allow the placing of the magnets in the stack of magnetic sheet layers only in one direction, so as to act as a polarizer during assembly and avoid fixing a magnet with a reversed polarity relative to that which is appropriate. Keying can be achieved in a variety of ways. The sheets may be slightly offset relative to each other in the stack, a magnet having a corresponding dissymmetry, so as to allow the insertion of a magnet in the stack only in one direction.
Le détrompage peut être obtenu grâce à la configuration de l'empilement et des aimants, comme expliqué ci-dessus, ou en variante grâce à l'usage d'un détrompeur rapporté sur l'aimant ou sur l'empilement.  Keying can be obtained through the configuration of the stack and magnets, as explained above, or alternatively through the use of a polarizer reported on the magnet or on the stack.
La masse rotorique peut par exemple comporter un détrompeur rapporté, fixé à l'empilement de tôle avant la mise en place des aimants. En variante ou additionnellement, le détrompeur est par exemple intégré à une enveloppe magnétique des aimants permanents, présente sur ces derniers avant leur mise en place dans l'empilement.  The rotor mass may for example comprise a reported polarizer fixed to the sheet stack before the establishment of magnets. Alternatively or additionally, the polarizer is for example integrated in a magnetic envelope of the permanent magnets, present on the latter before their introduction into the stack.
Le détrompage peut avantageusement être obtenu grâce à une forme particulière des aimants. Un aimant permanent peut être asymétrique par rapport à un plan médian et être par exemple asymétrique par rapport à un rayon du rotor le coupant en son milieu, une fois en place sur celui-ci. De même, un logement peut être asymétrique par rapport à un plan médian. Un tel plan peut s'étendre à la fois longitudinalement et radialement. Une telle configuration permet de n'autoriser lors de la mise en place des aimants dans leur logement qu'un seul sens de montage, et donc de jouer le rôle de détrompeur mécanique. Keying can advantageously be obtained thanks to a particular form of the magnets. A permanent magnet may be asymmetrical with respect to a median plane and be for example asymmetrical with respect to a radius of the rotor cutting it in the middle, once in place thereon. Similarly, a dwelling may be asymmetrical with respect to a median plane. Such a plane can extend both longitudinally and radially. Such a configuration makes it impossible to authorize when setting up magnets in their housing only one direction of assembly, and thus to play the role of mechanical keying.
Du fait de la dissymétrie, chacun des deux bords d'un aimant permanent qui sont convergents l'un vers l'autre peuvent former respectivement avec un rayon du rotor coupant l'aimant correspondant en son milieu un premier angle et un deuxième angle, les premier et deuxième angles étant différents.  Due to the dissymmetry, each of the two edges of a permanent magnet which converge towards each other can respectively form with a radius of the cutting rotor the magnet corresponding in its middle a first angle and a second angle, the first and second angles being different.
Deux aimants consécutifs peuvent être placés de manière symétrique l'un de l'autre par rapport à un plan passant entre eux, ce plan s'étendant à la fois radialement et longitudinalement, c'est-à-dire selon l'axe de rotation du rotor, par exemple par rapport à un rayon du rotor passant entre eux. Ainsi, deux aimants consécutifs sont mis en place de manière inversée dans l'empilement. Dans ce cas, deux logements consécutifs peuvent également être symétriques l'un de l'autre par rapport à plan contenant un rayon du rotor et passant entre eux.  Two consecutive magnets may be placed symmetrically to each other with respect to a plane passing between them, this plane extending both radially and longitudinally, that is to say along the axis of rotation of the rotor, for example with respect to a radius of the rotor passing between them. Thus, two consecutive magnets are placed inverted in the stack. In this case, two consecutive housings may also be symmetrical to one another with respect to a plane containing a radius of the rotor and passing between them.
Au moins un logement peut présenter une première portion qui est délimitée latéralement par des bords opposés parallèles l'un à l'autre. Au moins un logement peut présenter une deuxième portion qui est délimitée latéralement par des bords opposés convergents l'un vers l'autre en direction de l'axe de rotation.  At least one housing may have a first portion which is delimited laterally by opposite edges parallel to each other. At least one housing may have a second portion which is delimited laterally by opposite edges converging towards each other in the direction of the axis of rotation.
Un bord convergent d'un logement et un bord convergent consécutif du logement consécutif peuvent former avec un rayon du rotor passant en leur milieu deux angles égaux. La portion de tôle définie par les deux logements consécutifs comporte alors des bords formant avec des rayons respectifs du rotor coupant la portion de tôle en son milieu deux angles égaux. Les deux bords consécutifs peuvent dans un exemple de réalisation être parallèles. Tous les deux bords consécutifs des tôles peuvent être parallèles deux à deux.  A convergent edge of a housing and a consecutive convergent edge of the consecutive housing can form with a radius of the rotor passing in their middle two equal angles. The portion of sheet defined by the two consecutive housings then has edges forming with respective radii of the rotor cutting the sheet portion in the middle two equal angles. The two consecutive edges may in one embodiment be parallel. All two consecutive edges of the sheets can be parallel two by two.
En variante, compte tenu de la forme asymétrique des aimants permanents et des logements, les deux bords d'une portion de tôle sur deux peuvent être parallèles entre eux lorsque l'on se déplace autour de l'axe de rotation du rotor, tandis que les bords des autres portions de tôle sont convergents en direction de l'axe de rotation.  Alternatively, in view of the asymmetrical shape of the permanent magnets and the housings, the two edges of a portion of sheet metal on two can be parallel to each other when moving around the axis of rotation of the rotor, while the edges of the other sheet portions converge toward the axis of rotation.
Au moins un logement peut présenter une troisième portion délimitée par des bords opposés convergents qui peuvent coopérer avec l'arbre pour permettre l'entraînement de la masse rotorique. Les bords opposés de la troisième portion peuvent être ou non rectilignes. Ils peuvent par exemple être courbes, de forme correspondant au moins partiellement à la forme des cannelures. Au moins un aimant permanent peut comporter une marque permettant de différencier l'une de l'autre ses deux faces d'extrémités longitudinales. Il peut s'agir par exemple d'un signe coloré. Cette marque peut aider l'opérateur à orienter correctement l'aimant lors de son insertion dans le logement correspondant. At least one housing may have a third portion delimited by convergent opposing edges that can cooperate with the shaft to allow the drive of the rotor mass. The opposite edges of the third portion may or may not be rectilinear. They may for example be curved, of shape corresponding at least partially to the shape of the flutes. At least one permanent magnet may comprise a mark making it possible to differentiate one from the other its two longitudinal end faces. It may be for example a colored sign. This mark can help the operator to correctly orient the magnet when inserted into the corresponding slot.
Tous les aimants permanents peuvent comporter une marque permettant de différencier l'une de l'autre les deux faces d'extrémités longitudinales d'un aimant. Ces marques peuvent permettre un contrôle visuel aisé et rapide de la mise en place correcte des aimants dans leur logement après le montage. Par exemple, lorsque l'on observe le rotor selon son axe de rotation par l'une de ses extrémités, on peut constater la présence de la marque sur tous les aimants d'un côté, et aucune marque de l'autre côté. En variante, notamment dans le cas où deux logements consécutifs sont différents et symétriques l'un par rapport à l'autre, on peut constater la présence d'une marque sur un aimant sur deux, et il en est de même lorsque l'on observe le rotor par l'autre côté.  All permanent magnets may include a mark for differentiating the two longitudinal end faces of a magnet from one another. These marks can allow easy and quick visual inspection of the correct placement of the magnets in their housing after assembly. For example, when we observe the rotor along its axis of rotation by one of its ends, we can see the presence of the mark on all magnets on one side, and no mark on the other side. As a variant, especially in the case where two consecutive housings are different and symmetrical with respect to each other, it is possible to note the presence of a mark on one magnet out of two, and the same is true when observe the rotor on the other side.
Le rotor peut être monté en porte à faux ou non.  The rotor can be cantilevered or not.
La masse rotorique peut comporter un ou plusieurs trous pour alléger le rotor, permettre son équilibrage ou pour l'assemblage des tôles rotoriques la constituant. Des trous peuvent permettre le passage de tirants maintenant solidaires entre elles les tôles.  The rotor mass may comprise one or more holes to lighten the rotor, to allow its balancing or for the assembly of the rotor plates constituting it. Holes may allow the passage of tie rods now integral with the sheets.
Les couches de tôles peuvent être encliquetées les unes sur les autres. The sheet layers can be snapped onto each other.
Les logements peuvent être remplis au moins partiellement, par une matière synthétique non magnétique. Cette matière peut bloquer en place les aimants dans les logements et/ou augmenter la cohésion du paquet de tôles. The housings can be filled at least partially with a non-magnetic synthetic material. This material can lock in place the magnets in the housing and / or increase the cohesion of the sheet package.
La masse rotorique peut comporter, le cas échéant, un ou plusieurs reliefs contribuant au bon positionnement des aimants, notamment dans la direction radiale.  The rotor mass may comprise, where appropriate, one or more reliefs contributing to the proper positioning of the magnets, especially in the radial direction.
La masse rotorique peut présenter un contour extérieur qui est circulaire ou multilobé, une forme multilobée pouvant être utile par exemple pour réduire les ondulations de couple ou les harmoniques de courant ou de tension.  The rotor mass may have an outer contour which is circular or multilobed, a multi-lobed shape may be useful for example to reduce torque ripples or harmonics of current or voltage.
Le rotor peut recevoir une frette extérieure, qui entoure le paquet de tôles. Cela peut permettre de réduire la largeur du pont de matière reliant deux secteurs consécutifs.  The rotor can receive an outer ring, which surrounds the package of sheets. This can reduce the width of the material bridge connecting two consecutive sectors.
L'invention a encore pour objet, selon un autre de ses aspects, un rotor de machine électrique tournante à concentration de flux, comportant :  Another subject of the invention, according to another of its aspects, is a rotary electric machine rotor with flux concentration, comprising:
- un arbre s 'étendant selon un axe de rotation du rotor, et  a shaft extending along an axis of rotation of the rotor, and
- une masse rotorique disposée sur l'arbre, définissant une ouverture centrale pour son montage sur l'arbre, et comportant :  a rotor mass disposed on the shaft, defining a central opening for mounting it on the shaft, and comprising:
- des aimants permanents, et - un empilement de couches de tôle magnétique définissant des logements dans lesquels sont disposés les aimants permanents, permanent magnets, and a stack of layers of magnetic sheet defining housings in which the permanent magnets are arranged,
les aimants permanents présentant en section transversale deux bords radiaux qui sont convergents l'un vers l'autre en direction de l'axe de rotation, sur une portion de la section transversale de l'aimant. the permanent magnets having in cross section two radial edges which are convergent towards each other in the direction of the axis of rotation, on a portion of the cross section of the magnet.
Les aimants permanents ont ainsi une forme effilée à leur extrémité la plus proche de l'axe de rotation, ce qui permet de conserver une largeur de la tôle entre les aimants suffisante, notamment pour la solidité du rotor, tout en bénéficiant d'aimants ayant une dimension radiale relativement importante.  The permanent magnets thus have a tapered shape at their end closest to the axis of rotation, which makes it possible to maintain a sufficient width of the sheet between the magnets, in particular for the strength of the rotor, while benefiting from magnets having a relatively large radial dimension.
Chacun des deux bords radiaux d'un aimant permanent qui sont convergents l'un vers l'autre peut former respectivement avec un rayon du rotor coupant l'aimant correspondant en son milieu un premier angle et un deuxième angle, les premier et deuxième angles étant différents. Autrement dit, un aimant permanent est asymétrique par rapport à un rayon du rotor le coupant en son milieu et par rapport à un plan médian. De même, un logement est asymétrique par rapport à un rayon du rotor le coupant en son milieu et par rapport à un plan médian. Une telle configuration permet de n'autoriser lors de la mise en place des aimants dans leur logement qu'un seul sens de montage, et donc de jouer le rôle de détrompeur.  Each of the two radial edges of a permanent magnet that are convergent towards one another can form respectively with a radius of the cutting rotor the corresponding magnet in its middle a first angle and a second angle, the first and second angles being different. In other words, a permanent magnet is asymmetrical with respect to a radius of the rotor cutting it in the middle and with respect to a median plane. Similarly, a housing is asymmetrical with respect to a radius of the rotor cutting it in the middle and relative to a median plane. Such a configuration makes it possible to authorize when installing magnets in their housing only one mounting direction, and thus to play the role of keying.
Les logements peuvent déboucher radialement sur l'ouverture centrale.  The housing can open radially to the central opening.
Le rotor ainsi défini peut également comporter une ou plusieurs des caractéristiques mentionnées précédemment.  The rotor thus defined may also include one or more of the characteristics mentioned above.
L'invention a encore pour objet une machine électrique tournante, tel qu'un moteur synchrone ou une génératrice synchrone, comportant l'un des rotors tels que définis précédemment.  The invention also relates to a rotating electrical machine, such as a synchronous motor or a synchronous generator, comprising one of the rotors as defined above.
Cette machine peut comporter un stator à bobinage concentré ou réparti.  This machine may comprise a stator with concentrated or distributed winding.
L'invention pourra être mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre, d'exemples de réalisation non limitatifs de celle-ci, et à l'examen du dessin annexé, sur lequel :  The invention will be better understood on reading the following detailed description, nonlimiting exemplary embodiments thereof, and on examining the appended drawing, in which:
- la figure 1 est une vue en perspective, schématique et partielle, d'un exemple de rotor réalisé conformément à l'invention,  FIG. 1 is a diagrammatic and partial perspective view of an exemplary rotor made in accordance with the invention;
- la figure 2 est une vue en perspective, schématique et partielle, de l'arbre du rotor de la figure 1 ,  FIG. 2 is a schematic and partial perspective view of the rotor shaft of FIG. 1,
- la figure 3 représente en coupe transversale, de manière schématique et partielle, le rotor de la figure 1 , - la figure 4 représente isolément et de face une tôle magnétique, FIG. 3 is a cross-section, diagrammatically and partially, of the rotor of FIG. 1; FIG. 4 represents, in isolation and from the front, a magnetic sheet,
- la figure 5 représente un détail de réalisation de la figure 4,  FIG. 5 represents a detail of FIG. 4,
- la figure 6 représente un détail de réalisation de la figure 3, et  FIG. 6 represents a detail of embodiment of FIG. 3, and
- la figure 7 est une vue analogue à la figure 6 illustrant une variante de réalisation, et  FIG. 7 is a view similar to FIG. 6 illustrating an alternative embodiment, and
- les figures 7a et 7b sont des vues analogues à la figure 7 de variantes de réalisation.  FIGS. 7a and 7b are views similar to FIG. 7 of alternative embodiments.
Le rotor 1 représenté à la figure 1 comporte une masse magnétique rotorique 3 s'étendant axialement selon l'axe de rotation X du rotor, cette masse rotorique étant par exemple formée par un paquet de tôles magnétiques 4 empilées selon l'axe X, les tôles étant par exemple identiques et superposées exactement. Elles peuvent être maintenues ente elles par clipsage, par des rivets, des soudures ou toute autre technique. En variante, la masse rotorique peut comporter au moins une tôle magnétique enroulée sur elle-même. Une tôle comporte une succession de secteurs 4a reliés par des ponts de matière 4b, les ponts de matière pouvant former le fond d'un logement d'un aimant permanent. Les tôles magnétiques sont de préférence en acier magnétique. Toutes les nuances d'acier magnétique peuvent être utilisées.  The rotor 1 shown in FIG. 1 comprises a rotor magnetic mass 3 extending axially along the axis of rotation X of the rotor, this rotor mass being for example formed by a stack of magnetic sheets 4 stacked along the X axis, the sheets being for example identical and superimposed exactly. They can be held in each other by clipping, rivets, welds or any other technique. Alternatively, the rotor mass may comprise at least one magnetic sheet wound on itself. A sheet comprises a succession of sectors 4a connected by material bridges 4b, the material bridges can form the bottom of a housing of a permanent magnet. The magnetic sheets are preferably magnetic steel. All grades of magnetic steel can be used.
La masse rotorique 3 est montée sur un arbre 2 qui, dans l'exemple considéré, est réalisé dans un matériau amagnétique, par exemple en inox amagnétique ou en aluminium. Le matériau peut par exemple être de l'inox amagnétique de type 304.  The rotor mass 3 is mounted on a shaft 2 which, in the example considered, is made of a non-magnetic material, for example non-magnetic stainless steel or aluminum. The material may for example be type 304 nonmagnetic stainless steel.
La masse rotorique 3 comporte une ouverture centrale 5 pour le montage sur l'arbre 2. La fixation de la masse rotorique 3 sur l'arbre 2 peut se faire au moyen d'un système de blocage axial, par exemple avec d'un côté une butée 2b venue de matière et de l'autre côté une rondelle d'arrêt dentelée 6. L'assemblage peut être réalisé à froid ou à chaud.  The rotor mass 3 comprises a central opening 5 for mounting on the shaft 2. The fixing of the rotor mass 3 on the shaft 2 can be done by means of an axial locking system, for example with one side a stop 2b material and on the other side a serrated stop washer 6. The assembly can be performed cold or hot.
La transmission du couple est obtenue par des cannelures 2a disposées à la périphérie de l'arbre 2. Le profil d'une cannelure peut être en section transversale en développante de cercle. Les cannelures peuvent s'étendre sur une ou plusieurs portions seulement de la longueur de l'arbre, comme illustré sur la figure 2, où les cannelures s'étendent sur deux portions de la longueur de l'arbre séparées par une portion sans cannelures, situées chacune à une extrémité de la masse rotorique.  The transmission of the torque is obtained by grooves 2a disposed at the periphery of the shaft 2. The profile of a groove may be in cross section involute. The flutes may extend over one or more portions only of the length of the shaft, as illustrated in Figure 2, where the flutes extend over two portions of the length of the shaft separated by a portion without flutes, each located at one end of the rotor mass.
Les dégagements 2c obtenus de part et d'autre des portions cannelées peuvent permettre de recevoir d'éventuels copeaux qui seraient formés lors de la mise en place de la masse rotorique 3 sur l'arbre 2, et de ne pas perturber le bon positionnement axial de l'ensemble. The clearances 2c obtained on both sides of the fluted portions may allow to receive any chips that would be formed during the establishment of the rotor mass 3 on the shaft 2, and not to disturb the good axial positioning of the assembly.
Il est nécessaire de garantir un bon centrage entre l'arbre 2 et la masse rotorique 3 et de ne pas générer de « faux-rond ». A cet effet, on peut assurer lors du montage un serrage suffisant entre les cannelures de l'arbre et la masse rotorique, à savoir un jeu au minimum nul, la raideur de la masse rotorique étant de préférence choisie pour que cette dernière puisse se déformer lors du montage sur l'arbre cannelé.  It is necessary to ensure a good centering between the shaft 2 and the rotor mass 3 and not to generate "runout". For this purpose, it can be ensured during assembly a sufficient clamping between the splines of the shaft and the rotor mass, namely a zero clearance, the stiffness of the rotor mass is preferably chosen so that the latter can deform when mounting on the spline shaft.
Le rotor 1 comporte une pluralité d'aimants permanents 7 disposés dans des logements correspondants 8 de la masse magnétique rotorique 3, de manière à ce que deux aimants consécutifs 7 présentent des mêmes polarités sur leurs faces en regard. Les aimants peuvent par exemple être réalisés en ferrite ou en variante en terres rares, par exemple de type néodyme ou autre.  The rotor 1 comprises a plurality of permanent magnets 7 arranged in corresponding housings 8 of the rotor magnetic mass 3, so that two consecutive magnets 7 have the same polarities on their facing faces. The magnets may for example be made of ferrite or alternatively rare earths, for example neodymium or other type.
Le rotor 1 est disposé à l'intérieur d'un stator non représenté, qui comporte par exemple un bobinage concentré ou réparti. Ce stator permet de générer un champ magnétique tournant d'entraînement du rotor en rotation, dans le cadre d'un moteur synchrone, et dans le cas d'un alternateur, la rotation du rotor induit une force électromotrice dans les bobinages du stator.  The rotor 1 is disposed inside a not shown stator, which comprises for example a concentrated or distributed winding. This stator makes it possible to generate a rotating magnetic field driving the rotor in rotation, in the context of a synchronous motor, and in the case of an alternator, the rotation of the rotor induces an electromotive force in the stator windings.
Dans un mode de réalisation de l'invention, comme illustré aux figures 3 à 6, les logements 8 ne débouchent pas sur l'extérieur de la tôle rotorique. Les logements 8 peuvent notamment être séparés de la périphérie de la tôle rotorique par le pont de matière 4b formé dans la tôle, d'une épaisseur e comprise de préférence entre 0,1 et 3 mm.  In one embodiment of the invention, as illustrated in FIGS. 3 to 6, the housings 8 do not open on the outside of the rotor sheet. The housings 8 may in particular be separated from the periphery of the rotor sheet by the material bridge 4b formed in the sheet, of a thickness e preferably between 0.1 and 3 mm.
Les aimants peuvent être configurés de manière à assurer un détrompage lors de leur mise en place dans la masse rotorique.  The magnets can be configured to provide a keying when they are placed in the rotor mass.
A cet effet, ils peuvent notamment être asymétriques par rapport à un plan médian les coupant en leur milieu. Ils peuvent par exemple présenter chacun, en section transversale, une forme non entièrement rectangulaire et non entièrement trapézoïdale.  For this purpose, they may in particular be asymmetrical with respect to a median plane intersecting them in their middle. They may for example each have, in cross section, a shape not entirely rectangular and not completely trapezoidal.
En variante, les aimants permanents peuvent être symétriques par rapport à un plan les coupant en leur milieu, étant notamment de forme rectangulaire, comme illustré à la figure 7a, ou rectangulaire avec une extrémité affinée de manière symétrique par rapport à un plan médian les coupant en leur milieu, comme illustré à la figure 7b.  Alternatively, the permanent magnets may be symmetrical with respect to a plane intersecting them in the middle, being in particular of rectangular shape, as illustrated in FIG. 7a, or rectangular with an end refined symmetrically with respect to a median plane intersecting them. in the middle, as shown in Figure 7b.
Les secteurs 4a et les logements 8 ont une forme correspondant à celle des aimants, et la forme des secteurs 4a vers leur extrémité libre la plus proche de l'arbre correspond à la forme des cannelures 2a, comme illustré sur la figure 5. Chaque logement 8 peut présenter une dimension radiale / supérieure à celle des aimants correspondants. Plus particulièrement, chaque logement 8, comme illustré aux figures 3 à 6, peut comporter une portion principale 8a dont la dimension radiale correspond à celle de l'aimant 7 associé, et une portion d'extrémité 8b radialement intérieure à l'aimant 7, comme visible sur la figure 6. The sectors 4a and the housings 8 have a shape corresponding to that of the magnets, and the shape of the sectors 4a toward their free end closest to the shaft corresponds to the shape of the grooves 2a, as illustrated in FIG. 5. Each housing 8 may have a radial dimension / greater than that of the corresponding magnets. More particularly, each housing 8, as illustrated in FIGS. 3 to 6, may comprise a main portion 8a whose radial dimension corresponds to that of the associated magnet 7, and an end portion 8b radially internal to the magnet 7. as shown in Figure 6.
La portion principale 8a d'un logement a par exemple une forme qui correspond sensiblement à celle de l'aimant 7, en section transversale. Dans l'exemple illustré, un aimant 7 présente en section transversale deux bords radiaux 34 qui sont parallèles l'un à l'autre sur une première portion 7a de la section transversale de l'aimant, et deux bords radiaux 35 convergeant l'un vers l'autre en direction de l'axe de rotation sur une deuxième portion 7b de la section transversale de l'aimant, et le logement 8 présente sur la portion principale 8a des bords opposés 30 de forme correspondante, parallèles l'un à l'autre le long de la première portion 7a et des bords opposés 31 convergents le long de la deuxième portion 7b de l'aimant.  The main portion 8a of a housing has for example a shape that corresponds substantially to that of the magnet 7, in cross section. In the illustrated example, a magnet 7 has in cross section two radial edges 34 which are parallel to one another on a first portion 7a of the cross section of the magnet, and two radial edges 35 converging on one side. towards the other towards the axis of rotation on a second portion 7b of the cross section of the magnet, and the housing 8 has on the main portion 8a opposite edges 30 of corresponding shape, parallel to each other. another along the first portion 7a and opposite edges 31 converging along the second portion 7b of the magnet.
Chacun des deux bords radiaux 35 de l'aimant permanent qui sont convergents l'un vers l'autre dans la deuxième portion 7b forme respectivement avec un rayon du rotor coupant l'aimant correspondant en son milieu un premier angle a et un deuxième angle β, les premier et deuxième angles étant différents, comme on peut le voir sur la figure 3. Les aimants sont ainsi asymétriques chacun par rapport à un plan médian respectif S. Deux aimants consécutifs sont placés de manière symétrique l'un de l'autre par rapport à un plan P passant entre eux, comme illustré sur la figure 4. Les plans P et S sont des plans s'étendant à la fois radialement et longitudinalement. Ainsi, deux aimants consécutifs sont mis en place de manière inversée dans les logements des tôles.  Each of the two radial edges 35 of the permanent magnet which are convergent towards one another in the second portion 7b respectively form with a radius of the rotor cutting the corresponding magnet in the middle a first angle α and a second angle β , the first and second angles being different, as can be seen in Figure 3. The magnets are thus asymmetrical each relative to a respective median plane S. Two consecutive magnets are placed symmetrically to each other by relative to a plane P passing between them, as shown in Figure 4. The planes P and S are planes extending both radially and longitudinally. Thus, two consecutive magnets are placed inverted in the housing of the sheets.
De même, deux logements 8 consécutifs sont symétriques l'un de l'autre par rapport au plan P passant entre eux. Compte tenu de la forme asymétrique des aimants permanents 7 et des logements 8, les deux bords consécutifs 31 de deux logements consécutifs sur la deuxième portion 7b des aimants sont dans l'exemple de réalisation illustré parallèles entre eux une fois sur deux lorsque l'on se déplace autour de l'axe de rotation du rotor et définissent une portion de tôle d'extrémité 4c' du secteur 4a ayant des bords parallèles.  Similarly, two consecutive housings 8 are symmetrical to each other with respect to the plane P passing between them. Given the asymmetrical shape of the permanent magnets 7 and the housings 8, the two consecutive edges 31 of two consecutive housings on the second portion 7b of the magnets are in the exemplary embodiment shown parallel to each other once in two when one moves around the rotational axis of the rotor and defines an end sheet portion 4c 'of the sector 4a having parallel edges.
En outre, un bord convergent 31 d'un logement et un bord convergent consécutif 31 du logement consécutif peuvent former avec un plan radial du rotor passant en leur milieu deux angles égaux. La portion de tôle 4c" définie par les deux logements consécutifs comporte ainsi des bords 31 formant avec un rayon du rotor la coupant en son milieu chacun un angle γ, les deux angles γ étant égaux, les deux bords étant donc convergents en direction de l'axe de rotation. Ainsi, des extrémités de secteurs 4c' à bords 31 parallèles alternent avec des extrémités de secteurs 4c" à bords 31 convergents lorsque l'on se déplace autour de l'axe de rotation du rotor, comme on peut le voir sur la figure 6. In addition, a convergent edge 31 of a housing and a consecutive convergent edge 31 of the subsequent housing can form with a radial plane of the rotor passing in their middle two equal angles. The portion of sheet 4c "defined by the two consecutive housings and comprises edges 31 forming with a radius of the rotor intersecting in the middle each an angle γ, the two angles γ being equal, the two edges being convergent towards the axis of rotation. Thus, ends of sectors 4c 'with parallel edges 31 alternate with ends of sectors 4c "with convergent edges 31 when moving around the axis of rotation of the rotor, as can be seen in FIG.
Le logement 8 présente en outre une portion d'extrémité 8b qui est délimitée latéralement par des bords opposés convergents 32 l'un vers l'autre en direction de l'axe de rotation. Les bords opposés 32 peuvent être rectilignes ou non. Ils peuvent par exemple être courbes. Dans l'exemple décrit, les bords 32 ont la forme d'une développante de cercle, de telle sorte que le profil de la tôle corresponde au profil de la cannelure 2a correspondante. Les bords 32 débouchent dans l'ouverture centrale du rotor. Ces bords opposés convergents 32 de la deuxième portion coopèrent avec l'arbre pour permettre l'entraînement de la masse rotorique.  The housing 8 further has an end portion 8b which is delimited laterally by convergent opposite edges 32 towards each other in the direction of the axis of rotation. The opposite edges 32 may be rectilinear or not. They can for example be curved. In the example described, the edges 32 have the shape of a involute of circle, so that the profile of the sheet corresponds to the profile of the corresponding groove 2a. The edges 32 open into the central opening of the rotor. These convergent opposing edges 32 of the second portion cooperate with the shaft to allow driving of the rotor mass.
Dans l'exemple de réalisation illustré à la figure 6, les cannelures 2a s'étendent radialement en-deçà des aimants permanents. Autrement dit, les aimants permanents s'étendent radialement au-delà des cannelures. Les cannelures 2a coopèrent ainsi avec une portion de tôle qui n'est pas radialement adjacente à un ou plusieurs aimants.  In the embodiment shown in Figure 6, the grooves 2a extend radially beyond the permanent magnets. In other words, the permanent magnets extend radially beyond the flutes. The grooves 2a thus cooperate with a sheet portion which is not radially adjacent to one or more magnets.
En variante, comme illustré à la figure 7, les cannelures 2a peuvent faire saillie dans l'empilement entre deux aimants permanents consécutifs. Autrement dit, les cannelures s'étendent radialement au moins partiellement entre les aimants permanents. Le cas échéant, les cannelures peuvent venir directement au contact des aimants.  Alternatively, as shown in Figure 7, the grooves 2a can project into the stack between two consecutive permanent magnets. In other words, the flutes extend radially at least partially between the permanent magnets. If necessary, the grooves can come directly into contact with the magnets.
La masse rotorique peut être configurée pour ne permettre la mise en place des aimants dans l'empilement de couches de tôle magnétique que dans un seul sens, de manière à jouer le rôle de détrompeur lors du montage.  The rotor mass can be configured to allow the placement of the magnets in the stack of magnetic sheet layers in one direction, so as to play the role of polarizer during assembly.
Tous les aimants permanents peuvent comporter une marque M permettant de différencier l'une de l'autre les deux faces d'extrémité longitudinale d'un aimant. Par exemple, comme illustré sur la figure 3, lorsque l'on observe le rotor selon son axe de rotation par l'une de ses extrémités, on constate la présence de la marque sur un aimant sur deux, et il en est de même lorsque l'on observe le rotor par l'autre côté. Ce résultat est dû au fait que dans l'exemple décrit deux logements consécutifs sont différents et symétriques l'un par rapport à l'autre.  All permanent magnets may have an M mark to differentiate the two longitudinal end faces of a magnet from one another. For example, as illustrated in FIG. 3, when the rotor is observed along its axis of rotation by one of its ends, the presence of the mark on one magnet out of two is observed, and it is the same when the rotor is observed on the other side. This result is due to the fact that in the example described two consecutive housings are different and symmetrical with respect to each other.
Une matière synthétique peut être injectée dans les logements 8, de façon à bloquer les aimants dans les logements 8 et/ou assurer la cohésion du paquet de tôle. La matière utilisée est par exemple une résine époxy ou une matière thermoplastique. Le blocage des aimants 7 peut également s'effectuer par serrage sous l'action de la force centrifuge. A synthetic material can be injected into the housings 8, so as to block the magnets in the housing 8 and / or ensure the cohesion of the sheet package. The material used is for example an epoxy resin or a thermoplastic material. The Locking of the magnets 7 can also be effected by clamping under the action of the centrifugal force.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits.  Of course, the invention is not limited to the embodiments which have just been described.
On peut par exemple réaliser les tôles avec des trous pour permettre le passage de tirants d'assemblage des tôles de la masse rotorique.  For example, the sheets can be made with holes to allow the passage of connecting rods of the laminations of the rotor mass.
L'expression « comportant un » doit être comprise comme étant synonyme de « comportant au moins un ».  The phrase "with one" should be understood as being synonymous with "having at least one".

Claims

REVENDICATIONS
1. Rotor de machine électrique tournante à concentration de flux, comportant : 1. Rotating flow rate electric machine rotor, comprising:
- un arbre (2) s 'étendant selon un axe de rotation du rotor, et  a shaft (2) extending along an axis of rotation of the rotor, and
- une masse rotorique (3) disposée sur l'arbre, présentant une ouverture centrale (5) pour son montage sur l'arbre, et comportant :  - a rotor mass (3) disposed on the shaft, having a central opening (5) for mounting on the shaft, and comprising:
- des aimants permanents (7) disposés dans des logements (18) débouchant radialement sur l'ouverture centrale (4),  permanent magnets (7) arranged in housings (18) opening radially on the central opening (4),
- un empilement de couches de tôle magnétique (4), une couche de tôle magnétique au moins étant d'un seul tenant, l'empilement définissant les logements (18) dans lesquels sont disposés les aimants permanents,  a stack of layers of magnetic sheet metal (4), at least one magnetic sheet layer being in one piece, the stack defining the housings (18) in which the permanent magnets are arranged,
l'arbre (2) comportant des moyens de transmission de couple pour l'entraînement en rotation de la masse rotorique. the shaft (2) having torque transmission means for rotating the rotor mass.
2. Rotor selon la revendication précédente, dans lequel les aimants (7) sont enterrés dans la masse rotorique (13).  2. Rotor according to the preceding claim, wherein the magnets (7) are buried in the rotor mass (13).
3. Rotor selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'arbre est réalisé dans un matériau amagnétique.  3. Rotor according to any one of the preceding claims, wherein the shaft is made of a non-magnetic material.
4. Rotor selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'arbre (2) comporte des cannelures (2a) à sa périphérie.  4. Rotor according to any one of the preceding claims, wherein the shaft (2) has splines (2a) at its periphery.
5. Rotor selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'empilement de couches de tôle magnétique comporte un empilement de tôles magnétiques, chacune d'un seul tenant, chaque tôle formant une couche de l'empilement.  5. Rotor according to any one of the preceding claims, wherein the stack of magnetic sheet layers comprises a stack of magnetic sheets, each in one piece, each sheet forming a layer of the stack.
6. Rotor selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'empilement de couches de tôle magnétique comporte une ou plusieurs tôle(s) magnétique(s) enroulée(s) sur elle(s)-même(s).  6. Rotor according to any one of the preceding claims, wherein the stack of magnetic sheet layers comprises one or more magnetic sheet (s) wound (s) on it (s) itself.
7. Rotor selon l'une des revendications 5 et 6, dans lequel une tôle comporte une succession de secteurs reliés par des ponts de matière (4b), les ponts de matière pouvant former le fond d'un logement d'un aimant permanent (7).  7. Rotor according to one of claims 5 and 6, wherein a sheet comprises a succession of sectors connected by material bridges (4b), the material bridges can form the bottom of a housing of a permanent magnet ( 7).
8. Rotor selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel, lorsque l'on se déplace depuis l'axe de rotation jusqu'à un aimant selon une direction radiale, on ne rencontre pas de matériau magnétique. 8. Rotor according to any one of the preceding claims, wherein, when moving from the axis of rotation to a magnet in a radial direction, no magnetic material is encountered.
9. Rotor selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les aimants permanents (7) présentent chacun, en section transversale, une forme non entièrement rectangulaire et non entièrement trapézoïdale. 9. Rotor according to any one of the preceding claims, wherein the permanent magnets (7) each have, in cross section, a shape not entirely rectangular and not completely trapezoidal.
10. Rotor selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les aimants permanents (7) comportent en section transversale deux bords radiaux qui sont convergents l'un vers l'autre en direction de l'axe de rotation sur une portion de la section transversale de l'aimant.  10. Rotor according to any one of the preceding claims, wherein the permanent magnets (7) comprise in cross section two radial edges which converge towards each other in the direction of the axis of rotation on a portion of the cross section of the magnet.
11. Rotor selon la revendication précédente, dans lequel un aimant permanent (7) est asymétrique par rapport à un plan médian (S).  11. Rotor according to the preceding claim, wherein a permanent magnet (7) is asymmetrical with respect to a median plane (S).
12. Rotor selon la revendication précédente, dans lequel chacun des deux bords radiaux (35) d'un aimant permanent qui sont convergents l'un vers l'autre forment respectivement avec un rayon du rotor coupant l'aimant correspondant en son milieu un premier angle (a) et un deuxième angle (β), les premier (a) et deuxième angles (β) étant différents.  12. Rotor according to the preceding claim, wherein each of the two radial edges (35) of a permanent magnet which are converged towards each other respectively form with a radius of the rotor cutting the corresponding magnet in the middle a first angle (a) and a second angle (β), the first (a) and second angles (β) being different.
13. Rotor selon l'une des deux revendications précédentes, dans lequel deux aimants consécutifs (7) sont placés de manière symétrique l'un de l'autre par rapport à un plan médian du rotor passant entre eux.  13. Rotor according to one of the two preceding claims, wherein two consecutive magnets (7) are placed symmetrically to each other with respect to a median plane of the rotor passing between them.
14. Rotor selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel au moins un logement (18) présente une première portion qui est délimitée latéralement par des bords opposés (30) parallèles l'un à l'autre.  14. Rotor according to any one of the preceding claims, wherein at least one housing (18) has a first portion which is delimited laterally by opposite edges (30) parallel to each other.
15. Rotor selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel au moins un logement (18) présente une deuxième portion qui est délimitée latéralement par des bords opposés (31) convergents l'un vers l'autre en direction de l'axe de rotation.  15. Rotor according to any one of the preceding claims, wherein at least one housing (18) has a second portion which is delimited laterally by opposite edges (31) converging towards each other in the direction of the axis. of rotation.
16. Rotor selon la revendication précédente, dans lequel un bord convergent (31) d'un logement (8) et un bord convergent (31) consécutif du logement (8) consécutif forment avec un rayon du rotor passant en leur milieu deux angles égaux (γ).  16. Rotor according to the preceding claim, wherein a convergent edge (31) of a housing (8) and a convergent edge (31) consecutive consecutive housing (8) form with a rotor radius passing in their middle two equal angles. (γ).
17. Machine électrique tournante comportant un rotor selon l'une quelconque des revendications précédentes.  17. Rotating electric machine comprising a rotor according to any one of the preceding claims.
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