WO2017093634A1 - Rotor a griffes de machine electrique tournante a performances magnetiques ameliorees - Google Patents

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WO2017093634A1
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rotor according
ratio
rotor
claws
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PCT/FR2016/053057
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Antoine TAN-KIM
Vincent LANFRANCHI
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Valeo Equipements Electriques Moteur
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/24—Rotor cores with salient poles ; Variable reluctance rotors
    • H02K1/243—Rotor cores with salient poles ; Variable reluctance rotors of the claw-pole type
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K21/00—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
    • H02K21/02—Details
    • H02K21/04—Windings on magnets for additional excitation ; Windings and magnets for additional excitation
    • H02K21/042—Windings on magnets for additional excitation ; Windings and magnets for additional excitation with permanent magnets and field winding both rotating
    • H02K21/044—Rotor of the claw pole type

Definitions

  • the present invention relates to an electric machine rotor with improved magnetic performance.
  • the invention finds a particularly advantageous, but not exclusive, application in the field of alternators and reversible electric machines for a motor vehicle.
  • An alternator transforms mechanical energy into electrical energy.
  • a reversible machine also makes it possible to convert electrical energy into mechanical energy, in particular to start the engine of the vehicle.
  • an alternator as described in document EP0762617 comprises a housing and, inside thereof, a claw rotor, fixed in rotation directly or indirectly to a shaft, and a stator which surrounds the rotor with the presence of a gap.
  • a pulley is attached to the front end of the shaft.
  • the stator comprises a body in the form of a pack of sheets with notches equipped with notch insulation for mounting the stator winding.
  • the coil comprises a plurality of phase windings passing through the notches of the body and forming, with all the phase windings, a front bun and a rear bun on either side of the stator body.
  • the windings are obtained for example from a continuous wire covered with enamel or from bar-like conductor elements, such as U-shaped pins whose ends are interconnected for example by welding.
  • These phase windings are, for example, three-phase windings connected in a star or in a triangle, the outputs of which are connected to at least one electronic rectification module comprising rectifying elements, such as diodes or transistors.
  • the rotor has two pole wheels.
  • Each wheel has a flange of transverse orientation provided at its outer periphery claws for example of trapezoidal shape and axial orientation.
  • the claws of one wheel are directed axially towards the flange of the other wheel.
  • Each claw of a pole wheel enters the space between two claws adjacent to the other pole wheel, so that the claws of the pole wheels are nested relative to each other.
  • a cylindrical core is interposed axially between the flanges of the wheels. This core carries at its outer periphery an excitation coil wound in an insulator radially interposed between the core and this coil.
  • the aim of the invention is to maximize the output current delivered by the electric machine by proposing a motor vehicle rotating electrical machine rotor comprising: at least one pole wheel comprising a plurality of claws, each claw comprising two lateral edges extending between a base and a free end,
  • said rotor being characterized in that a ratio of the smallest angle, expressed in degrees, that forms a lateral edge of a claw relative to a line perpendicular to said base of the corresponding claw on an intermediate ratio is between 15 and 24, said intermediate ratio being defined by a width of said claw on a polar pitch.
  • Such a claw configuration makes it possible to limit magnetic leakage while optimizing the surface of the claw in contact with the air gap, which makes it possible to increase the intensity of the output current delivered by the electric machine.
  • said ratio is between 15 and 20 for an electrical machine with 8 pairs of poles.
  • said ratio is between 20 and 24 for an electrical machine with 6 pairs of poles.
  • a chamfer is made in a trailing edge of at least one claw.
  • a chamfer is made in a lateral edge of attack of at least one claw.
  • a surface of said chamfer decreases when moving towards the free end of said corresponding claw.
  • said surface of said chamfer is substantially zero at the free end of said corresponding claw.
  • a ratio of a maximum width of said chamfer on a polar pitch is between 0.16 and 0.37.
  • said claws of said pole wheel are symmetrical.
  • said claws of said pole wheel are asymmetrical.
  • angles that form the lateral edges of the same claw relative to the line perpendicular to the base of said claw are different from each other.
  • said rotor comprises interpolar magnets each positioned inside a space separating two successive claws.
  • a minimum length of a claw is equal to the ratio between the largest width of said claw and twice the tangent of the angle between the lateral edge and the straight line perpendicular to said base.
  • said intermediate ratio is between 0.9 and
  • the subject of the invention is also a rotating electrical machine of the alternator type or a reversible machine characterized in that it comprises a rotor as defined above.
  • Figure 1 is a schematic longitudinal sectional view of an alternator according to the present invention
  • Figure 2 is a schematic top view of a polar wheel claw according to the present invention
  • FIGS. 3a and 3b show two curves representing the intensity of the output current of an alternator as a function of a ratio as defined hereinafter respectively for an electrical machine with six and eight pairs of poles;
  • Figures 4a and 4b are schematic embodiments of the rotor according to the present invention respectively comprising a chamfer or two chamfers in at least one of its claws;
  • Figure 5 is a schematic top view illustrating an embodiment of an asymmetrical claw.
  • FIG. 1 shows a compact and polyphase alternator 10, in particular for a motor vehicle.
  • This alternator 10 transforms mechanical energy into electrical energy and can be reversible.
  • Such a reversible alternator 10, called an alternator / starter makes it possible to convert electrical energy into mechanical energy, in particular to start the engine of the vehicle.
  • This alternator 10 comprises a housing 1 1 and, inside thereof, a claw rotor 12 mounted on a shaft 13, and a stator 16, which surrounds the rotor 12 with the presence of an air gap 17.
  • a pulley 14 is attached to the shaft 13. This pulley belongs to a belt motion transmission device between the alternator 10 and the engine of the motor vehicle.
  • the axis X of the shaft 13 forms the axis of rotation of the rotor 12.
  • the stator 16 comprises a body 19 in the form of a pack of sheets provided with notches, for example of the semi-closed type, equipped with slot insulator for mounting the phases of the stator 16.
  • Each phase comprises at least one winding through the notches of the body 19 of the stator 16 and forms, with all phases, a front bun 20 and a rear bun 21 on either side of the stator body 19.
  • the windings are obtained for example from a continuous wire covered with enamel or from bar-like conductor elements, such as pins connected together for example by welding. These windings are, for example, three-phase windings connected in a star or in a triangle, the outputs of which are connected to at least one rectifier bridge comprising rectifying elements such as diodes or transistors of the MOSFET type, in particular when it is a question of an alternator-starter as described for example in the document FR2745445.
  • the rotor 12 comprises two pole wheels 24, 25 each having a flange 28 of transverse orientation provided at its outer periphery with claws 29 for example of trapezoidal shape and axial orientation.
  • the claws 29 of a wheel 24, 25 are directed axially towards the flange 28 of the other wheel.
  • Each claw 29 of a pole wheel 24, 25 enters the space between two claws 29 adjacent to the other pole wheel, so that the claws 29 of the pole wheels 24, 25 are interleaved with each other.
  • the outer periphery of the claws 29 defines with the inner periphery of the body 19 of the stator 16 the gap 17 between the stator 16 and the rotor 12.
  • the inner periphery of the claws 29 is inclined, so that the claws 29 are thinner on the side their free end 54.
  • a cylindrical core 30 is interposed axially between the flanges 28 of the wheels 24, 25.
  • the core 30 consists of two half-cores each belonging to one of the flanges 28.
  • This core 30 carries at its outer periphery a excitation coil 31 wound in an insulator 32 interposed radially between the core 30 and the coil 31.
  • the casing 1 1 comprises front 35 and rear 36 bearings assembled together.
  • the bearings 35, 36 are of hollow form and each bear a central bearing 37, 38 ball for the rotational mounting of the shaft 13 of the rotor.
  • the rear bearing 36 carries a brush holder 40 provided with brushes 41 intended to rub against rings 44 of a manifold 45 connected by wire bonds to the excitation coil 31.
  • the brooms 41 are electrically connected to a voltage regulator mounted on the outside of the machine.
  • the front and rear bearings comprise substantially lateral front and rear openings 61 to allow the cooling of the alternator 10 by air circulation generated by the rotation of a fan 62 positioned on the front face of the rotor and another fan 63 positioned on the rear face of the rotor.
  • Each fan 62, 63 is provided with a plurality of blades 64.
  • the front lateral openings 60 and rear 61 are opposite the bunches respectively before 20 and rear 21. More specifically, as can be seen in Figure 2, each claw
  • 29 trapezoidal shape comprises a leading edge 51 entering first into contact with the air in the direction of rotation of the rotor 12 indicated by the arrow SR and a trailing edge 52 located on the opposite side with respect to the leading edge 51.
  • edges 51, 52 extend between the base 53 of the claw 29, which coincides locally with the outer periphery of the flange 28 corresponding, and the free end 54 of the claw 29.
  • the ratio Lg is preferably between 0.9 and 1.1. In other words, the width Lb of the claw 29 is close to the pole pitch Tp.
  • the angle A corresponds to the smallest angle that forms a lateral edge 51, 52 of a claw 29 with respect to a line M perpendicular to the base 53 of the corresponding claw 29.
  • the line M corresponds here to the median line of the claw 29 passing through the center of the base 53, but could alternatively be any other straight line parallel to this reference line.
  • the ratio R is between 15 and 24.
  • the optimal ratio R is between 20 and 24 for such an electric machine.
  • the optimal ratio R is between 15 and 20 for such an electric machine.
  • the claws 29 of the pole wheels 24, 25 are symmetrical, that is to say that the median straight M passing through the center of the base 53 also passes through the free end 54 of the claw 29.
  • the angles A that form the side edges of the same claw 29 relative to the perpendicular line D1 to the base 53 of the claw 29 are equal.
  • the claws 29 of the pole wheels 24, 25 are asymmetrical, that is to say that the median M passing through the center of the base 53 is shifted relative to a straight line. parallel D1 passing through the free end 54 of the corresponding claw 29.
  • An asymmetric claw 29 can be inclined in the direction of rotation SR as is the case in FIG.
  • a chamfer 57 can be made in the trailing edge 52 of each claw 29 wheels The surface of the chamfer 57 in this case of generally triangular shape decreases when moving towards a free end 54 of the claw 29. The surface of the chamfer 57 is substantially zero at the free end. 54 of the claw 29.
  • the maximum width Chbjnax is measured in a circumferential direction.
  • the optimal ratio R ' is between 0.16 and 0.37.
  • the chamfers 57 are made in the trailing edges 52 and the leading edges of the claws 29. This chamfer configuration makes it possible to reduce the noise of the electric machine.
  • the rotor 12 may optionally include interpolar magnets 46 each positioned inside spaces 66 separating two successive claws 29 (see Figure 4b).
  • the magnets 46 may be positioned inside all the interpolar spaces 66 or only inside some of them and evenly distributed along the circumference of the rotor 12.
  • the magnets 46 may be made of rare earth NeFeB (Neodyme-Iron-Boron) or SmCo (Samarium-Cobalt). The choice of the material and the number of interpolar magnets 46 make it possible to easily adjust the magnetic properties of the rotor 12 to the desired power of the alternator.

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Abstract

L'invention porte principalement sur un rotor de machine électrique tournante de véhicule automobile comportant: - au moins une roue polaire comprenant une pluralité de griffes (29), chaque griffe (29) comportant deux bords latéraux (51, 52) s'étendant entre une base (53) et une extrémité libre (54), ledit rotor étant caractérisé en ce qu'un ratio - du plus petit angle (A), exprimé en degrés, que forme un bord latéral (51, 52) d'une griffe (29) par rapport à une droite (M) perpendiculaire à ladite base (53) de la griffe (29) correspondante sur - un ratio intermédiaire - est compris entre 15 et 24, ledit ratio intermédiaire étant défini par une largeur (Lb) de ladite griffe (29) sur un pas polaire (Tp).

Description

ROTOR A GRIFFES DE MACHINE ELECTRIQUE TOURNANTE A PERFORMANCES MAGNETIQUES AMELIOREES
La présente invention porte sur un rotor de machine électrique à performances magnétiques améliorées. L'invention trouve une application particulièrement avantageuse, mais non exclusive, dans le domaine des alternateurs et des machines électriques réversibles pour véhicule automobile. Un alternateur transforme de l'énergie mécanique en énergie électrique. Une machine réversible permet également de transformer de l'énergie électrique en énergie mécanique, notamment pour démarrer le moteur thermique du véhicule.
De façon connue en soi, un alternateur tel que décrit dans le document EP0762617 comporte un carter et, à l'intérieur de celui-ci, un rotor à griffes, solidaire en rotation de manière directe ou indirecte d'un arbre, et un stator qui entoure le rotor avec présence d'un entrefer. Une poulie est fixée sur l'extrémité avant de l'arbre.
Le stator comporte un corps en forme d'un paquet de tôles doté d'encoches équipées d'isolant d'encoches pour le montage du bobinage du stator. Le bobinage comporte une pluralité d'enroulements de phase traversant les encoches du corps et formant, avec tous les enroulements de phase, un chignon avant et un chignon arrière de part et d'autre du corps du stator. Les enroulements sont obtenus par exemple à partir d'un fil continu recouvert d'émail ou à partir d'éléments conducteurs en forme de barre, tels que des épingles en forme de U dont les extrémités sont reliées entre elles par exemple par soudage. Ces enroulements de phase sont par exemple des enroulements triphasés connectés en étoile ou en triangle, dont les sorties sont reliées à au moins un module électronique de redressement comportant des éléments redresseurs, tels que des diodes ou des transistors.
Par ailleurs, le rotor comporte deux roues polaires. Chaque roue présente un flasque d'orientation transversale pourvu à sa périphérie externe de griffes par exemple de forme trapézoïdale et d'orientation axiale. Les griffes d'une roue sont dirigées axialement vers le flasque de l'autre roue. Chaque griffe d'une roue polaire pénètre dans l'espace existant entre deux griffes voisines de l'autre roue polaire, de sorte que les griffes des roues polaires sont imbriquées les unes par rapport aux autres. Un noyau cylindrique est intercalé axialement entre les flasques des roues. Ce noyau porte à sa périphérie externe un bobinage d'excitation bobiné dans un isolant intercalé radialement entre le noyau et ce bobinage.
L'invention vise à maximiser le courant de sortie débité par la machine électrique en proposant un rotor de machine électrique tournante de véhicule automobile comportant : au moins une roue polaire comprenant une pluralité de griffes, chaque griffe comportant deux bords latéraux s'étendant entre une base et une extrémité libre,
ledit rotor étant caractérisé en ce qu'un ratio du plus petit angle, exprimé en degrés, que forme un bord latéral d'une griffe par rapport à une droite perpendiculaire à ladite base de la griffe correspondante sur un ratio intermédiaire est compris entre 15 et 24, ledit ratio intermédiaire étant défini par une largeur de ladite griffe sur un pas polaire.
Une telle configuration de griffe permet de limiter les fuites magnétiques tout en optimisant la surface de la griffe au contact de l'entrefer, ce qui permet d'augmenter l'intensité du courant de sortie débité par la machine électrique.
Selon une réalisation, ledit ratio est compris entre 15 et 20 pour une machine électrique à 8 paires de pôles.
Selon une réalisation, ledit ratio est compris entre 20 et 24 pour une machine électrique à 6 paires de pôles.
Selon une réalisation, un chanfrein est réalisé dans un bord latéral de fuite d'au moins une griffe.
Selon une réalisation, un chanfrein est réalisé dans un bord latéral d'attaque d'au moins une griffe. Selon une réalisation, une surface dudit chanfrein décroît lorsque l'on se déplace vers l'extrémité libre de ladite griffe correspondante. Selon une réalisation, ladite surface dudit chanfrein est sensiblement nulle au niveau de l'extrémité libre de ladite griffe correspondante.
Selon une réalisation, un ratio d'une largeur maximale dudit chanfrein sur un pas polaire est compris entre 0,16 et 0,37.
Selon une réalisation, lesdites griffes de ladite roue polaire sont symétriques.
Selon une réalisation, lesdites griffes de ladite roue polaire sont dissymétriques.
Selon une réalisation, les angles que forment les bords latéraux d'une même griffe par rapport à la droite perpendiculaire à la base de ladite griffe sont différents l'un de l'autre.
Selon une réalisation, ledit rotor comporte des aimants interpolaires positionnés chacun à l'intérieur d'un espace séparant deux griffes successives.
Selon une réalisation, une longueur minimale d'une griffe est égale au rapport entre la plus grande largeur de ladite griffe et le double de la tangente de l'angle entre le bord latéral et la droite perpendiculaire à ladite base. En sélectionnant la plus petite longueur de griffe possible, on peut améliorer les performances en centrifugation de la machine.
Selon une réalisation, ledit ratio intermédiaire est compris entre 0.9 et
1 .1 .
L'invention a également pour objet une machine électrique tournante de type alternateur ou une machine réversible caractérisée en ce qu'elle comporte un rotor tel que précédemment défini.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l'examen des figures qui l'accompagnent. Ces figures ne sont données qu'à titre illustratif mais nullement limitatif de l'invention.
La figure 1 est une vue schématique en coupe longitudinale d'un alternateur selon la présente invention; La figure 2 est une vue schématique de dessus d'une griffe de roue polaire selon la présente invention;
Les figures 3a et 3b montrent deux courbes représentant l'intensité du courant de sortie d'un alternateur en fonction d'un ratio tel que défini ci-après respectivement pour une machine électrique à six et huit paires de pôles;
Les figures 4a et 4b sont des variantes de réalisation schématique du rotor selon la présente invention comportant respectivement un chanfrein ou deux chanfreins dans au moins une de ses griffes;
La figure 5 est une vue schématique de dessus illustrant un mode de réalisation d'une griffe dissymétrique.
Les éléments identiques, similaires, ou analogues conservent la même référence d'une figure à l'autre. Dans la suite de la description, on considère qu'un élément "avant" est situé du côté de la poulie de la machine et qu'un élément "arrière" est situé du côté opposé. On a représenté sur la figure 1 un alternateur 10 compact et polyphasé, notamment pour véhicule automobile. Cet alternateur 10 transforme de l'énergie mécanique en énergie électrique et peut être réversible. Un tel alternateur 10 réversible, appelé alterno-démarreur, permet de transformer de l'énergie électrique en énergie mécanique notamment pour démarrer le moteur thermique du véhicule.
Cet alternateur 10 comporte un carter 1 1 et, à l'intérieur de celui-ci, un rotor à griffes 12 monté sur un arbre 13, et un stator 16, qui entoure le rotor 12 avec présence d'un entrefer 17. Une poulie 14 est fixée sur l'arbre 13. Cette poulie appartient à un dispositif de transmission de mouvement à courroie entre l'alternateur 10 et le moteur thermique du véhicule automobile. L'axe X de l'arbre 13 forme l'axe de rotation du rotor 12.
Le stator 16 comporte un corps 19 en forme d'un paquet de tôles doté d'encoches, par exemple du type semi-fermées, équipées d'isolant d'encoches pour le montage des phases du stator 16. Chaque phase comporte au moins un enroulement traversant les encoches du corps 19 du stator 16 et forme, avec toutes les phases, un chignon avant 20 et un chignon arrière 21 de part et d'autre du corps de stator 19.
Les enroulements sont obtenus par exemple à partir d'un fil continu recouvert d'émail ou à partir d'éléments conducteurs en forme de barre, tels que des épingles reliées entre elles par exemple par soudage. Ces enroulements sont par exemple des enroulements triphasés connectés en étoile ou en triangle, dont les sorties sont reliées à au moins un pont redresseur comportant des éléments redresseurs tels que des diodes ou des transistors du type MOSFET, notamment lorsqu'il s'agit d'un alterno- démarreur comme décrit par exemple dans le document FR2745445. Le rotor 12 comporte deux roues polaires 24, 25 présentant chacune un flasque 28 d'orientation transversale pourvu à sa périphérie externe de griffes 29 par exemple de forme trapézoïdale et d'orientation axiale. Les griffes 29 d'une roue 24, 25 sont dirigées axialement vers le flasque 28 de l'autre roue. Chaque griffe 29 d'une roue polaire 24, 25 pénètre dans l'espace existant entre deux griffes 29 voisines de l'autre roue polaire, de sorte que les griffes 29 des roues polaires 24, 25 sont imbriquées les unes par rapport aux autres.
La périphérie externe des griffes 29 définit avec la périphérie interne du corps 19 du stator 16 l'entrefer 17 entre le stator 16 et le rotor 12. La périphérie interne des griffes 29 est inclinée, en sorte que les griffes 29 sont moins épaisses du côté de leur extrémité libre 54.
Un noyau cylindrique 30 est intercalé axialement entre les flasques 28 des roues 24, 25. En l'occurrence, le noyau 30 consiste en deux demi- noyaux appartenant chacun à l'un des flasques 28. Ce noyau 30 porte à sa périphérie externe une bobine d'excitation 31 bobinée dans un isolant 32 intercalé radialement entre le noyau 30 et la bobine 31 .
Par ailleurs, le carter 1 1 comporte des paliers avant 35 et arrière 36 assemblés ensemble. Les paliers 35, 36 sont de forme creuse et portent chacun centralement un roulement 37, 38 à billes pour le montage à rotation de l'arbre 13 du rotor. Le palier arrière 36 porte un porte-balais 40 muni de balais 41 destinés à venir frotter contre des bagues 44 d'un collecteur 45 reliées par des liaisons filaires au bobinage d'excitation 31 . Les balais 41 sont reliés électriquement à un régulateur de tension monté à l'extérieur de la machine.
Les paliers avant et arrière comportent des ouvertures sensiblement latérales avant 60 et arrière 61 en vue de permettre le refroidissement de l'alternateur 10 par circulation d'air engendrée par la rotation d'un ventilateur 62 positionné sur la face avant du rotor et d'un autre ventilateur 63 positionné sur la face arrière du rotor. Chaque ventilateur 62, 63 est pourvu d'une pluralité de pales 64. Les ouvertures latérales avant 60 et arrière 61 sont en regard des chignons respectivement avant 20 et arrière 21 . Plus précisément, comme on peut le voir sur la figure 2, chaque griffe
29 de forme trapézoïdale comporte un bord d'attaque 51 entrant le premier en contact avec l'air suivant le sens de rotation du rotor 12 indiqué par la flèche SR et un bord de fuite 52 situé du côté opposé par rapport au bord d'attaque 51 . Ces bords 51 , 52 s'étendent entre la base 53 de la griffe 29, qui coïncide localement avec la périphérie externe du flasque 28 correspondant, et l'extrémité libre 54 de la griffe 29.
On définit un ratio Lg entre la plus grande largeur Lb de la griffe mesurée suivant une direction circonférentielle et un pas polaire Tp, soit Lg=Lb/Tp. Le pas polaire Tp est égal au rapport entre la circonférence interne du stator 16 et le nombre de pôles de la machine, soit Tp= nD/2p avec D étant le diamètre interne du stator 16 et p étant le nombre de paires de pôles de la machine électrique. Le ratio Lg est de préférence compris entre 0.9 et 1 .1 . Autrement dit, la largeur Lb de la griffe 29 est proche du pas polaire Tp. On définit en outre un ratio R entre l'angle A exprimé en degrés et le ratio Lg, soit R=A/Lg. On précise que l'angle A correspond au plus petit angle que forme un bord latéral 51 , 52 d'une griffe 29 par rapport à une droite M perpendiculaire à la base 53 de la griffe 29 correspondante. La droite M correspond ici à la droite médiane de la griffe 29 passant par le centre de la base 53, mais pourrait être en variante toute autre droite parallèle à cette droite de référence. Le ratio R est compris entre 15 et 24.
Plus précisément, comme cela est illustré par la courbe de la figure 3a qui montre l'évolution du courant de sortie Is de l'alternateur en fonction du ratio R pour une machine à six paires de pôles, le ratio optimal R est compris entre 20 et 24 pour une telle machine électrique.
Comme cela est illustré par la courbe de la figure 3b qui montre l'évolution du courant de sortie Is de l'alternateur en fonction du ratio R pour une machine à huit paires de pôles, le ratio optimal R est compris entre 15 et 20 pour une telle machine électrique.
L'obtention d'un ratio R optimal s'explique par le fait que pour une largeur de pôle donnée, lorsque l'angle A augmente, les fuites magnétiques diminuent dans un premier temps, ce qui entraîne une augmentation du courant de sortie Is. Le courant de sortie Is atteint une valeur maximum pour diminuer ensuite en raison de la diminution de la surface de la griffe 29, laquelle entraîne une réduction de flux qui devient plus importante que la réduction des fuites magnétiques. En outre, une longueur minimale Lz d'une griffe 29 mesurée suivant une direction axiale est égale au rapport entre la plus grande largeur Lb de la griffe 29 et le double de la tangente de l'angle A. Ainsi, on a Lz=Lb/(2xtan(A)). En sélectionnant la plus petite longueur Lz de griffe possible, on peut améliorer les performances en centrifugation du rotor 12. Dans l'exemple de réalisation, les griffes 29 des roues polaires 24, 25 sont symétriques, c'est-à-dire que la droite médiane M passant par le centre de la base 53 passe également par l'extrémité libre 54 de la griffe 29. Dans ce cas, les angles A que forment les bords latéraux d'une même griffe 29 par rapport à la droite perpendiculaire D1 à la base 53 de la griffe 29 sont égaux. En variante, comme cela est illustré par la figure 5, les griffes 29 des roues polaires 24, 25 sont dissymétriques, c'est-à-dire que la médiane M passant par le centre de la base 53 est décalée par rapport à une droite parallèle D1 passant par l'extrémité libre 54 de la griffe 29 correspondante. Une griffe 29 dissymétrique peut être penchée dans le sens de rotation SR comme c'est le cas sur la figure 5 (cf. flèche F1 ) ou dans le sens opposé au sens de rotation SR. Dans tous les cas, les angles A que forment les bords latéraux d'une même griffe 29 par rapport à la droite perpendiculaire D1 à la base 53 de la griffe 29 sont différents. Ainsi, l'angle A situé du côté du bord d'attaque 51 est différent par rapport à l'angle A' situé du côté du bord de fuite 52 de la griffe 29 correspondante. De préférence, les ratios liés respectivement aux angles A et A' sont compris entre 15 et 24. Par ailleurs, comme cela est illustré par la figure 4a, un chanfrein 57 pourra être réalisé dans le bord de fuite 52 de chaque griffe 29 des roues polaires 24, 25. La surface du chanfrein 57 en l'occurrence de forme globalement triangulaire décroît lorsque l'on se déplace vers une extrémité libre 54 de la griffe 29. La surface du chanfrein 57 est sensiblement nulle au niveau de l'extrémité libre 54 de la griffe 29.
On définit un ratio R' entre une largeur maximale Chbjnax du chanfrein 57 et le pas polaire Tp, soit R'= Chb_max/Tp. La largeur maximale Chbjnax est mesurée suivant une direction circonférentielle. Le ratio optimal R' est compris entre 0,16 et 0,37. En variante, comme on peut le voir sur la figure 4b, les chanfreins 57 sont réalisés dans les bords de fuite 52 et les bords d'attaque des griffes 29. Cette configuration de chanfrein permet de diminuer le bruit de la machine électrique.
Le rotor 12 pourra le cas échéant comporter des aimants interpolaires 46 positionnés chacun à l'intérieur d'espaces 66 séparant deux griffes 29 successives (cf. figure 4b). Les aimants 46 pourront être positionnés à l'intérieur de tous les espaces 66 interpolaires ou uniquement à l'intérieur de certains d'entre eux et répartis de façon régulière suivant la circonférence du rotor 12. Les aimants 46 pourront être réalisés en terres rare NeFeB (Neodyme-Fer-Bore) ou SmCo (Samarium-Cobalt). Le choix du matériau et du nombre d'aimants interpolaires 46 permettent d'ajuster aisément les propriétés magnétiques du rotor 12 à la puissance recherchée de l'alternateur.
Bien entendu, la description qui précède a été donnée à titre d'exemple uniquement et ne limite pas le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les différents éléments par tous autres équivalents.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Rotor (12) de machine électrique tournante de véhicule automobile comportant : au moins une roue polaire (24, 25) comprenant une pluralité de griffes (29), chaque griffe (29) comportant deux bords latéraux (51 , 52) s'étendant entre une base (53) et une extrémité libre (54),
ledit rotor étant caractérisé en ce qu'un ratio (R) du plus petit angle (A), exprimé en degrés, que forme un bord latéral (51 , 52) d'une griffe (29) par rapport à une droite (M) perpendiculaire à ladite base (53) de la griffe (29) correspondante sur un ratio intermédiaire (Lg) est compris entre 15 et 24, ledit ratio intermédiaire (Lg) étant défini par une largeur (Lb) de ladite griffe (29) sur un pas polaire (Tp).
2. Rotor selon la revendication 1 , caractérisé en ce que ledit ratio (R) est compris entre 15 et 20 pour une machine électrique à 8 paires de pôles.
3. Rotor selon la revendication 1 , caractérisé en ce que ledit ratio (R) est compris entre 20 et 24 pour une machine électrique à 6 paires de pôles.
4. Rotor selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'un chanfrein (57) est réalisé dans un bord latéral de fuite (52) d'au moins une griffe (29).
5. Rotor selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'un chanfrein (57) est réalisé dans un bord latéral d'attaque (51 ) d'au moins une griffe (29).
6. Rotor selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce qu'une surface dudit chanfrein (57) décroît lorsque l'on se déplace vers l'extrémité libre (54) de ladite griffe (29) correspondante.
7. Rotor selon la revendication 6, caractérisé en ce que ladite surface dudit chanfrein (29) est sensiblement nulle au niveau de l'extrémité libre (54) de ladite griffe (29) correspondante.
8. Rotor selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisé en ce qu'un ratio (R') d'une largeur maximale (chbjnax) dudit chanfrein (57) sur un pas polaire (Tp) est compris entre 0,16 et 0,37.
9. Rotor selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que lesdites griffes (29) de ladite roue polaire (24, 25) sont symétriques.
10. Rotor selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que lesdites griffes (29) de ladite roue polaire (24, 25) sont dissymétriques.
1 1 . Rotor selon la revendication 10, caractérisé en ce que les angles (A) que forment les bords latéraux (51 , 52) d'une même griffe (29) par rapport à la droite (M) perpendiculaire à la base (53) de ladite griffe (29) sont différents l'un de l'autre.
12. Rotor selon l'une quelconque des revendications 1 à 1 1 , caractérisé en ce qu'il comporte des aimants interpolaires (46) positionnés chacun à l'intérieur d'un espace (66) séparant deux griffes (29) successives.
13. Rotor selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce qu'une longueur minimale (Lz) d'une griffe (29) est égale au rapport entre la plus grande largeur (Lb) de ladite griffe (29) et le double de la tangente de l'angle (A) entre le bord latéral (51 , 52) et la droite (M) perpendiculaire à ladite base (53).
14. Rotor selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que ledit ratio intermédiaire (Lg) est compris entre 0.9 et 1 .1 .
15. Machine électrique tournante de type alternateur ou machine réversible caractérisée en ce qu'elle comporte un rotor tel que défini selon l'une quelconque des revendications précédentes.
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