WO2017121941A1 - Stator pour une machine a flux axial avec une couronne de stator formee des modules - Google Patents

Stator pour une machine a flux axial avec une couronne de stator formee des modules Download PDF

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WO2017121941A1
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stator
portions
ring
unitary
support member
Prior art date
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PCT/FR2017/000007
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Vasile MIHAILA
Serghei SAVIN
Huguette TIEGNA
Vincent PLOIX
Romain RAVAUD
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Whylot Sas
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Publication date
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    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
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    • H02K1/18—Means for mounting or fastening magnetic stationary parts on to, or to, the stator structures
    • H02K1/182—Means for mounting or fastening magnetic stationary parts on to, or to, the stator structures to stators axially facing the rotor, i.e. with axial or conical air gap
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    • H02K1/27—Rotor cores with permanent magnets
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    • H02K21/12—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets
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    • H02K2213/12—Machines characterised by the modularity of some components

Definitions

  • the present invention relates to a stator for an axial flow electromagnetic machine with unitary portions forming a stator ring.
  • the invention also relates to an axial flow electromagnetic machine and a method of mounting such a stator.
  • An electromagnetic machine comprises at least one stator and at least one rotor, an air gap separating these two elements.
  • the rotor carries at least one permanent magnet, advantageously a series of permanent magnets, while at least one series of winding elements is carried by the stator.
  • each of the winding elements comprises a core or a tooth bearing a coil, the core being framed on each of its sides by a notch, a wire good conductor of electricity being wound around the core to form the coil .
  • the rotor which is secured to the output shaft of the motor is subjected to a torque resulting from the magnetic field, the magnetic flux created being an axial flow for an axial flow electric machine .
  • the reduction of the mass and the size of the motor for an optimal yield, the reduction of the relaxation torque and the variation of the total torque are criteria as important as the ease of realization, the mass production and the gain in manufacturing time.
  • stator for an electromagnetic machine with axial flow, the stator forming a ring having two substantially circular opposite faces, the stator being composed of several unitary portions. defining the two substantially circular opposite faces, each unit portion having a core around which the winding is wound, the portions units forming at least partially the ring being arranged relative to each other concentrically.
  • the support member has notches each surrounding a portion of the periphery of a unit portion.
  • the notches are separated by a wall. It follows that the unitary portions can not be put side by side and that there is always an interval between them. This does not make it possible to obtain a compact stator.
  • US-A-2010/275260 discloses a stator with coils each forming a unit portion.
  • the unitary portions have on their upper face a securing means with a support member.
  • the windings are fixed on seats that separate them from each other and prevent their approximation. These seats also have the disadvantage of increasing the price of the stator by the presence of auxiliary parts as well as the weight of the stator.
  • the problem underlying the present invention is to design a stator for an axial flow electromagnetic machine that is simple to mount by being easily adaptable while allowing the stator to maintain a compact shape while keeping a small distance between the coils.
  • a stator for an electromagnetic machine with axial flow, the stator forming a ring having two substantially circular faces, the stator being composed of several unitary portions defining the two substantially circular opposite sides, each portion unitary unit having a core around which the coil is wound, the unitary portions forming at least partially the ring being arranged relative to each other concentrically, characterized in that the unitary portions continuously define the two substantially circular opposite faces by being arranged concentrically edge-to-edge to each other and each have securing means, with a support member forming part or not of a housing housing the ring, carried by axial faces and side of each unit portion edge to edge with a unitary portion adjacent, or ground means idarization with said support member carried by at least one upper or lower face of each unit portion forming part of a substantially circular face.
  • the faces are said to be substantially circular because these faces can carry fastening means that can protrude axially while keeping most of the planar and circular face, the securing means occupying
  • the technical effect obtained is a simplicity of assembly.
  • the unit portions can be manufactured long before mounting in the stator at another mounting station and are easily individually mounted in the stator. When a winding is deficient, its associated unit portion can also be removed from the stator easily, especially when each unit portion is releasably secured in the stator. It is no longer necessary to wind the coils on a core already positioned on the stator, which provides more room for winding the winding on a unit portion separate from the others than around a core already positioned on the stator.
  • the technical effect is also a great adaptability of the stator. It is for example possible to change the series of windings of the ring by another series of windings without performing unwinding of the windings but replacing the unitary portions of the stator ring by unitary portions carrying another type of winding. These unit portions may be of different size, only the fastening means remaining the same.
  • the stator according to the present invention may therefore comprise unitary portions made in series independently of the ring and comprising means of joining together to improve the process. industrialization of the stator assembly to reduce the time and cost of production.
  • each unitary portion has a body or tooth formed by an assembly of sheets placed against each other radially to the ring. This characteristic is very advantageous since it makes it possible to easily manufacture each unit portion.
  • the support member is an integral part of the housing or is an integral insert of the housing. Such an assembly is therefore more resistant with elements integral with each other and connected to the housing or in one piece with the housing.
  • a free space forming a notch and, where appropriate, an isthmus formed by the edges located on the side intended to form an air gap on a first circular face of the crown, the edges of each portion.
  • a first form in lateral projection being between the edges of the first and second faces of each lateral side of a unitary portion, the adjacent unitary portions being disposed at edge at least by their first forms in lateral projection.
  • This notch allows to slightly space the windings from each other.
  • the first side-projecting shapes of two unitary portions make contact between these two unitary portions and assist in positioning the unit portions against each other. These first protruding shapes may be part of the lateral securing means unit portions individually relative to the stator housing, as will be further specified.
  • the securing means are removable or permanent, the removable securing means being made by screwing or latching elements between the adjacent unit portions and the permanent joining means being made by welding, gluing or by elements of the type rivet.
  • the removable securing means will be preferred when the unit portions are likely to be frequently dismantled.
  • the removable securing means are made by means of screwing, connecting or detent elements on the edges of the adjacent unitary portions of the second face facing each other and disposed adjacent adjacent unit portions.
  • the unitary portions placed edge to edge realize at least one continuous circular face of the stator ring.
  • the permanent securing means are made by welding, gluing or riveting the edges facing each other and arranged edge to edge by the edges of the adjacent unitary portions of the second face and the support member. This makes it possible to directly secure the unit portions together and avoids using an additional support member, which represents an economy of means and a decrease in the weight of the stator.
  • the support member has radial lights to the ring and positioned extending parallel to the edges of the adjacent unit portions.
  • the support member has complementary forms of bonding associated with forms of adjacent unitary portions forming the fastening means carried by each unit portion.
  • the forms of attachment carried by the support member are insertion cleats, each insertion cleat being of constant or variable prismatic shape along the length of the cleat, a vertex of a triangular section of the prismatic shape pointing to the support member and each of the two other vertices of a triangular section of the prismatic shape being housed in a groove of a second respective axial projecting shape carried by an edge facing each of the two portions adjacent units, the first side-projecting shape and the second axially projecting form flanking the insertion tab.
  • the prismatic shape provides a substantial insertion cleat support surface for two adjacent unitary portions. It can also be considered another form than the prismatic shape such as a half-cylinder shape.
  • the forms of fastening carried by the support member are radial lights to the crown passing through the body of the mortise-forming support, opposite the support member of the adjacent unitary portions having a tenon penetrating a respective mortise in the mounted position of the adjacent unitary portions on the crown, the tenon occupying only a minor portion of an upper or lower face of each unit portion.
  • Minor part means that most of the upper and lower face is free of any tenon. This differentiates a pin according to the present invention from the connection according to a state of the art where it was the entire surface of the upper or lower face which formed tenon.
  • a tenon and mortise connection provides a simple and effective blocking of unit portions with respect to the support member. The occupation of a minor portion of the face by the tenon means that most of the upper or lower face of each unit portion does not enter the interior of the mortise. This allows edge-to-edge in a circular configuration the unit portions.
  • each tenon and the associated mortise are welded together. This reinforces this mode of solidarity.
  • an outer ring surrounds the yoke of the ring over its entire periphery.
  • the cores of the unitary portions are made with laminated sheets, sintered magnetic materials or any other magnetic or non-magnetic material.
  • the unit portions are of variable shapes and dimensions for the same ring.
  • the winding of the winding on each unit portion is made without space limit since the unit portions are not adjacent to each other during this winding which represents an easy assembly impossible to obtain for a crown already mounted in the stator for which the space left between two winding elements is very small.
  • the invention also relates to an electromagnetic machine having at least one stator carrying a series of coils and at least one rotor carrying at least one magnet, characterized in that the at least one stator is a stator as previously described.
  • This machine can take various forms as motor, generator or electromagnetic actuator.
  • FIG. 1 is a schematic representation of a perspective view of a first embodiment according to the present invention of a ring of a stator comprising unitary portions each carrying a winding, a support member provided with means for integral with each unit portion, the coils and winding notches between the unit portions being visible in this figure,
  • FIG. 2 is a schematic representation of a perspective view of the first embodiment according to the present invention shown in FIG. 1, the support member provided with cleats being represented in FIG. 2, certain windings having been removed from FIG. this figure,
  • FIG. 3 is a schematic representation of a perspective view of a second embodiment according to the present invention of a ring of a stator comprising unitary portions, the adjacent unitary portions being joined together in this second embodiment. embodiment, the windings being represented in this FIG. 3,
  • FIG. 4 is a schematic representation of a perspective view of the second embodiment according to the present invention shown in FIG. 3, the windings not being represented and the winding slots between the unitary portions being visible in this figure; 4
  • FIG. 5 is a schematic representation of a perspective view of a third embodiment according to the present invention.
  • a ring of a stator comprising unitary portions, the adjacent unitary portions being joined together in this embodiment by means of a support member having lights in this third embodiment,
  • FIG. 6 is a schematic representation of a perspective view of a fourth embodiment according to the present invention of a ring of a stator comprising unitary portions, the adjacent unitary portions being joined to each other in this embodiment of FIG. realization by means of a support member having securing forms cooperating with complementary shapes provided on each unit portion.
  • the present invention relates to a stator for an axial flow electromagnetic machine.
  • the stator forming a ring 1 having two substantially circular opposite faces 1a, 1b. These opposite substantially circular faces 1a, 1b are connected by a thickness or slice of the ring 1, which can form a cylinder head 15.
  • the circular face 1a of the ring 1 may be the face of the ring opposite the rotor thus forming a part of the air gap of the electric machine comprising the stator.
  • the ring 1 has an internal cavity 2 delimited by an inner periphery while the periphery of the ring may be delimited by the yoke 15 at the outer periphery of the ring 1.
  • the stator comprises windings 3 regularly distributed in the ring 1.
  • each unit portion 4 has a core 5 around which a winding 3 is wound, the unitary portions 4 forming at least partially the ring 1 being arranged, some by compared to others concentrically and put aboard.
  • Edge to edge means that there exists only between the outermost outward edges of two adjacent unitary portions 4, for example the edges referenced 4b or 4a or the first lateral projecting shapes 14 in the figures, that a fair game enough for the assembly of the unitary portions 4.
  • a unit winding portion 4 is shown at a distance from the ring 1 of the stator in FIGS. 1, 2 and 6.
  • the set of winding unit portions 4 at least partially forming the ring 1 of the stator with the unit portions 4 disposed adjacent to each other concentrically at the center of the ring 1.
  • the unit portions 4 have upper and lower faces respectively forming the upper face and the lower face of the ring 1 of the stator.
  • the unitary portions 4 each have securing means 11 with a support member 6 which may or may not be part of a casing housing the ring 1, by at least one upper or lower face of each unit portion 4 forming part of a face substantially.
  • the two types of securing means 11, 12, 12a, 14 described above can thus be used in combination or alternatively.
  • the joining is stronger and the problem of maintaining the unit portions 4 on the stator is solved.
  • the elementary windings 3 carried by the unit portions 4 after assembly by forming the stator ring can be interconnected to form windings.
  • the unitary portions 4 forming the ring 1 of the stator can be made with laminated sheets or based on magnetic or nonmagnetic materials.
  • Each unit portion 4 may thus have a body or tooth formed by an assembly of sheets placed against each other radially to the crown to the crown 1. This can be done by different sheets or by one or more sheets folded or wound up several times on themselves. The sheet portions thus created form concentric circular arcs. This is particularly clearly visible in FIGS. 1 to 4. Another arrangement of the sheets can however be implemented.
  • a housing can accommodate the ring 1.
  • the support member 6, if it is present, may be part of the housing or the support member 6 may be an integral insert of the housing, of the same material or material different from the housing.
  • a first lateral projecting shape 14 may be between the edges 4a, 4b of the first and second faces, this on each lateral side of a unitary portion 4.
  • the adjacent unit portions 4 are then disposed edge to edge at least by their first lateral protruding forms 14 abutting. It is the face 1b of the ring 1 intended to be opposite to the gap which can carry a support member 6.
  • the first lateral projecting shapes 14 of two adjacent unitary portions 4 may define, with the end portions near the edges 4b of the unitary portions, a receiving space for a securing element carried by a support member 6, advantageously a cleat 9.
  • the securing means 11, 12, 12a, 14 may be removable or permanent.
  • the securing means 1 1, 12, 12a, 14 removable can be performed by screwing elements, connecting elements or snap between adjacent unit portions 4.
  • the removable fastening means can be made by screwing elements, connection or snap on the edges 4b vis-à-vis the adjacent unit portions 4.
  • the securing means 1, 12, 12a, 14 permanent can be performed by welding, gluing or by elements rivet type.
  • the securing means 11, 12, 12a, 14 permanent can be performed by welding, gluing or riveting the edges 4b vis-à-vis the adjacent unit portions 4.
  • the welding or gluing can be done by points or by cord.
  • the adjacent unitary portions 4 may be welded at the inner and outer peripheries of the ring 1 in order to improve the mechanical strength, this as an alternative or in addition to detachable connection means, the internal periphery delimiting the internal cavity 2 of the crown 1.
  • a support member 6 can be adapted to those of the associated circular face 1b.
  • the support member 6 may be of circular configuration, in particular in the form of a disk, being of a diameter slightly larger than the ring 1 and being concentric with the ring 1.
  • the support member 6 may have passages 8 in the ring 1 and positioned extending parallel to the edges 4b of the adjacent unit portions 4.
  • the support member 6 may have complementary securing means 9, 10 associated with the securing means 11, 12, 12a, 14 carried by the unitary portions 4.
  • the passages 8 may be in the form of radial slots at the ring 1 and positioned in alignment with a respective notch 13 between coils 3 of adjacent unit portions 4, at this figure above each notch 13, this at least during the welding operation. It should be noted that this can also be valid for a gluing operation.
  • the notch 13 can be closed, in which case the edges 4b of the adjacent unit portions 4 partially delimiting the notch 13 are directly in contact.
  • the notch 13 may also be semi-closed in which case a space remains between the edges 4b of the adjacent unit portions 4 delimiting one side of the notch 13, as shown in FIG. 4.
  • the cords or points of welding are advantageously on the edges 4b of the unit portions 4 glued against each other so being aligned with the middle of the notch 13 respectively between two adjacent unit portions 4.
  • Bonding by welding or bonding can be done by points or weld seam or bonding on edges 4b vis-à-vis applied against each other of the two adjacent unit portions 4. This can be advantageously done on a face 1b of the two substantially circular faces 1a, 1b of the ring 1 or on both sides 1a, 1.
  • FIG 5 there is used a support member 6 for a substantially circular faces. Bonding by welding or bonding can be done by points or weld seam or bonding on edges 4b vis-à-vis applied against each other of two adjacent unit portions 4, edges 4b being accessible from the outside of the ring 1 through the lights 8 when a support member 6 is provided.
  • a circular face 1b having no support member of the two substantially circular faces 1a, 1b of the ring 1 may have the edges 4b abutting of two adjacent unit portions 4 welded or glued one against the 'other.
  • a support member 6 it is the unitary portions 4 which are secured together, either permanently, for example by gluing or welding, or removably by connecting elements, screws or technical equivalents.
  • the forms of fastening 9 carried by the support member 6 as complementary securing means may be insertion lugs 9.
  • Each insertion lug 9 may be constant prismatic shape along the length of the cleat.
  • a vertex of a triangular section of the prismatic shape can point towards the support member 6 by being fixed on this support member 6.
  • Each of the two other vertices of a triangular section of the prismatic shape can be housed in a groove 12a of a second respective axially projecting shape 12 carried near an edge 4b facing each of the two adjacent unitary portions 4 flanking the cleat 9.
  • the first form in lateral projection 14 and the second form in axial projection 12 can frame between them the insertion cleat 9 limiting its displacement.
  • the forms of connection carried by the support member 6 may be radial lights to the ring 1 passing right through the support member 6 forming mortises 0.
  • Each face of the unit portions 4 vis-à-vis the support member may then have a pin 1 as securing means carried by each unit portion 4.
  • Each pin 1 1 enters a respective mortise 10 in mounted position adjacent unit portions 4 on the crown 1. It is possible that in addition, each post 11 and the associated mortise 10 are welded together.
  • the tenon 11 can occupy only a minor portion of the upper or lower face of each unit portion 4. This has the major advantage of freeing space, the edges of the mortise 10 being directly above or below each portion 4 and not offset laterally above or below, as would be the case if it were the entire upper or lower face of the unit portion 4 which penetrated into the mortise, as shown in the most recent state of the art. close.
  • mortises 10 it can be provided more mortises 10 than ten studs 11 to provide a freedom of adaptation of a number of different unit portions 4, for example a combination of unit portions 4 of different dimensions, tenons 11 of unitary portions 4 of different dimensions remaining unchanged to fit in the same mortises 10.
  • an outer ring 7 can surround the yoke 15 of the ring 1 over its entire periphery, which allows a radial auxiliary holding unitary portions 4 secured to the ring 1 according to the different embodiments.
  • the present invention also relates to an electromagnetic machine having at least one stator carrying a series of coils 3 and at least one rotor carrying at least one magnet, characterized in that said at least one stator is a stator as previously described.
  • axial flow machine any kind of motors, generators or axial flow electromagnetic actuators.
  • This machine can be both mono-gap or poly-air gaps by having one or more stators and one or more rotors can be superimposed relative to each other being separated by at least one gap on the same shaft.
  • a support member it is preferred not to use a support member as the two substantially circular opposite faces 1a and 1b are located on the side of a respective gap.
  • the unit portions 4 may be of variable shape and size, for example twice as large or have different profiles.
  • the winding of a winding 3 is carried out on a core 5 forming a unitary portion 4 dissociated from the other unitary portions 4. This • can be done separately for each unit portion 4 then dissociated from the other unit portions 4.
  • the unitary portions 4 and individually assembled can be stored as such and for example stored until they are mounted to form the crown 1 of the stator.
  • the solutions proposed by the present invention are well suited for producing a stator with semi-closed cores or teeth and can be applied in the case of open notches.
  • the nuclei can be of variable size.
  • the invention is in no way limited to the described and illustrated embodiments which have been given by way of example only.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
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Abstract

La présente invention concerne un stator pour machine électromagnétique à flux axial, le stator formant une couronne (1) présentant deux faces sensiblement circulaires (1a, 1b) reliées par une épaisseur comportant des bobinages (3) régulièrement répartis dans la couronne (1). Chaque bobinage (3) est porté par une portion unitaire (4) présentant un noyau (5) autour de laquelle est enroulé le bobinage (3). Les portions unitaires (4) sont disposées concentriquement bord à bord les unes aux autres et présentent des moyens de solidarisation (12, 12a, 14) avec un organe de support (6) faisant partie ou non d'un carter logeant la couronne (1) portés soit par des faces axiales et latérales de chaque portion unitaire (4) bord à bord ou soit par au moins une face supérieure ou inférieure de chaque portion unitaire faisant partie d'une face sensiblement circulaire.

Description

« Stator pour machine électromagnétique à flux axial avec des portions unitaires formant une couronne du stator»
La présente invention concerne un stator pour machine électromagnétique à flux axial avec des portions unitaires formant une couronne du stator. L'invention concerne aussi une machine électromagnétique à flux axial et un procédé de montage d'un tel stator.
Une machine électromagnétique comprend au moins un stator et au moins un rotor, un entrefer séparant ces deux éléments. Le rotor porte au moins un aimant permanent, avantageusement une série d'aimants permanents, tandis qu'au moins une série d'éléments de bobinage est portée par le stator.
De manière classique, chacun des éléments de bobinage comprend un noyau ou une dent portant une bobine, le noyau étant encadré sur chacun de ses côtés par une encoche, un fil métallique bon conducteur de l'électricité étant enroulé autour du noyau pour former la bobine.
Quand la série ou les séries de bobinages sont alimentées électriquement, le rotor qui est solidarisé à l'arbre de sortie du moteur est soumis à un couple résultant du champ magnétique, le flux magnétique créé étant un flux axial pour une machine électrique à flux axial.
La demande de machines électriques pouvant délivrer une puissance élevée tout en gardant un poids et un encombrement réduits est actuellement très forte.
De plus, dans les applications industrielles, la réduction de la masse et de l'encombrement du moteur pour un rendement optimal, la réduction du couple de détente et de la variation du couple total sont des critères aussi importants que la facilité de réalisation, la production en série et le gain en temps de fabrication.
Le document EP-A2-1624555 représentant l'état de la technique le plus proche, décrit un stator destiné à une machine électromagnétique à flux axial, le stator formant une couronne présentant deux faces opposées sensiblement circulaires, le stator étant composé de plusieurs portions unitaires définissant les deux faces opposées sensiblement circulaires, chaque portion unitaire présentant un noyau autour duquel est enroulé le bobinage, les portions unitaires formant au moins partiellement la couronne étant disposées les unes par rapport aux autres concentriquement.
L'organe de support présente des encoches entourant chacune une portion de la périphérie d'une portion unitaire. Les encoches sont séparées par une paroi. Il s'ensuit que les portions unitaires ne peuvent être mises bord à bord et qu'il reste toujours un intervalle entre elles. Ceci ne permet pas d'obtenir un stator compact.
Le document US-A-2010/275260 décrit un stator avec des bobinages formant chacune une portion unitaire. Les portions unitaires présentent à leur face supérieure un moyen de solidarisation avec un organe de support. Les bobinages sont fixés sur des sièges qui les écartent les uns des autres et empêchent leur rapprochement. Ces sièges présentent aussi l'inconvénient d'augmenter le prix du stator par la présence de pièces auxiliaires de même que le poids du stator.
Le problème à la base de la présente invention est de concevoir un stator pour une machine électromagnétique à flux axial qui soit simple de montage en étant facilement adaptable tout en permettant au stator de conserver une forme compacte en gardant une distance réduite entre les bobinages.
A cet effet, on prévoit selon l'invention un stator destiné à une machine électromagnétique à flux axial, le stator formant une couronne présentant deux faces sensiblement circulaires, le stator étant composé de plusieurs portions unitaires définissant les deux faces opposées sensiblement circulaires, chaque portion unitaire présentant un noyau autour duquel est enroulé le bobinage, les portions unitaires formant au moins partiellement la couronne étant disposées les unes par rapport aux autres concentriquement, caractérisé en ce que les portions unitaires définissent en continu les deux faces opposées sensiblement circulaires en étant disposées concentriquement bord à bord les unes aux autres et présentent chacune des moyens de solidarisation, avec un organe de support faisant partie ou non d'un carter logeant la couronne, portés par des faces axiales et latérales de chaque portion unitaire bord à bord avec une portion unitaire adjacente, ou des moyens de solidarisation avec ledit organe de support portés par au moins une face supérieure ou inférieure de chaque portion unitaire faisant partie d'une face sensiblement circulaire. Les faces sont dites sensiblement circulaires car ces faces peuvent porter des moyens de solidarisation pouvant faire saillie axialement en gardant la majeure partie de la face plane et circulaire, les moyens de solidarisation n'occupant qu'une place limitée sur la face circulaire qui leur est associée.
Quand les portions unitaires sont mises bout à bout, cela signifie que les portions unitaires sont disposées adjacentes tout en formant une configuration en forme de couronne, les bords adjacents des portions unitaires s'étendant radialement. Il reste entre les portions latérales les plus en saillie vers l'extérieur de portions unitaires adjacentes un jeu juste suffisant pour l'assemblage. Il y a donc un gain de place par rapport à l'état de la technique le plus proche pour lequel les portions unitaires sont éloignées les unes des autres. Le stator ainsi réalisé est compact, d'un encombrement réduit et d'un poids allégé.
L'effet technique obtenu est une simplicité de montage. Les portions unitaires peuvent être fabriquées longtemps avant le montage dans le stator sur un autre poste de montage et sont facilement individuellement montées dans le stator. Quand un bobinage est déficient, sa portion unitaire associée peut aussi être retirée du stator facilement notamment quand chaque portion unitaire est solidarisée de manière amovible dans le stator. Il n'est plus nécessaire d'enrouler les bobinages sur un noyau déjà positionné sur le stator, ce qui procure plus de place pour l'enroulement du bobinage sur une portion unitaire séparée des autres qu'autour d'un noyau déjà positionné sur le stator.
L'effet technique est aussi une grande adaptabilité du stator. Il est par exemple possible de changer la série de bobinages de la couronne par une autre série de bobinages sans effectuer un déroulement des bobinages mais en remplaçant les portions unitaires de la couronne du stator par des portions unitaires portant un autre type de bobinage. Ces portions unitaires peuvent être de taille différente, seules les moyens de solidarisation restant les mêmes.
Le stator selon la présente invention peut donc comprendre des portions unitaires faites en série indépendamment de la couronne et comprenant des moyens de solidarisation permettant d'améliorer le processus d'industrialisation du montage du stator permettant de réduire le temps et le coût de production.
Avantageusement, chaque portion unitaire présente un corps ou dent formé par un assemblage de tôles mises les unes contre les autres radialement à la couronne. Cette caractéristique est très avantageuse étant donné qu'elle permet de fabriquer de manière simple chaque portion unitaire.
Avantageusement, l'organe de support fait partie intégrante du carter ou est une pièce rapportée solidaire du carter. Un tel ensemble est donc plus résistant avec des éléments solidaires les uns des autres et reliés au carter ou d'un seul tenant avec le carter.
Avantageusement, entre deux noyaux de portions unitaires adjacentes subsiste un espace libre formant une encoche et, le cas échéant, un isthme formé par les bords situé du côté destiné à former un entrefer sur une première face circulaire de la couronne, les bords de chaque portion unitaire d'une seconde face de la couronne opposée à la première face circulaire, une première forme en saillie latérale étant comprise entre les bords des première et seconde faces de chaque côté latéral d'une portion unitaire, les portions unitaires adjacentes étant disposées bord à bord au moins par leurs premières formes en saillie latérale.
Cette encoche permet d'espacer faiblement les bobinages les uns des autres. Les premières formes en saillie latérale de deux portions unitaires établissent un contact entre ces deux portions unitaires et aident au positionnement des portions unitaires les unes contre les autres. Ces premières formes en saillie peuvent faire partie des moyens de solidarisation latérale des portions unitaires individuellement par rapport au carter du stator, comme il sera ultérieurement précisé.
Avantageusement, les moyens de solidarisation sont amovibles ou permanents, les moyens de solidarisation amovibles étant effectués par des éléments de vissage ou d'encliquetage entre les portions unitaires adjacentes et les moyens de solidarisation permanents étant effectués par soudage, collage ou par des éléments de type rivet. Les moyens de solidarisation amovibles seront préférés quand les portions unitaires sont susceptibles d'être fréquemment démontées.
Avantageusement, les moyens de solidarisation amovibles sont effectués par des éléments de vissage, de liaison ou d'encliquetage sur les bords des portions unitaires adjacentes de la seconde face en vis-à-vis et disposés bord à bord des portions unitaires adjacentes. Ainsi, les portions unitaires mises bord à bord réalisent au moins une face circulaire continue de la couronne du stator.
Avantageusement, les moyens de solidarisation permanente sont effectués par soudage, collage ou rivetage des bords en vis-à-vis et disposés bord à bord par les bords des portions unitaires adjacentes de la seconde face et l'organe de support. Ceci permet de solidariser directement les portions unitaires entre elles et évite d'utiliser un organe de support supplémentaire, ce qui représente une économie de moyens et une diminution du poids du stator.
Avantageusement, l'organe de support présente des lumières radiales à la couronne et positionnées en s'étendant parallèlement aux bords des portions unitaires adjacentes.
Avantageusement, l'organe de support présente des formes de solidarisation complémentaires associées à des formes des portions unitaires adjacentes réalisant les moyens de solidarisation portés par chaque portion unitaire.
Avantageusement, les formes de solidarisation portées par l'organe de support sont des taquets d'insertion, chaque taquet d'insertion étant de forme prismatique constante ou variable sur la longueur du taquet, un sommet d'une section triangulaire de la forme prismatique pointant vers l'organe de support et chacun des deux autres sommets d'une section triangulaire de la forme prismatique se logeant dans une rainure d'une deuxième forme en saillie axiale respective portée par un bord en vis-à-vis de chacune des deux portions unitaires adjacentes, la première forme en saillie latérale et la deuxième forme en saillie axiale encadrant entre elles le taquet d'insertion.
Ceci permet un maintien axial des portions unitaires ainsi qu'une facilité de positionnement des portions unitaires par coulissement le long du taquet. La forme prismatique offre une surface de support du taquet d'insertion importante pour deux portions unitaires adjacentes. Il peut aussi être envisagé une autre forme que la forme prismatique comme par exemple une forme en demi-cylindre.
Avantageusement, les formes de solidarisation portées par l'organe de support sont des lumières radiales à la couronne traversant l'organe de support en formant des mortaises, en vis-à-vis de l'organe de support des portions unitaires adjacentes présentant un tenon pénétrant dans une mortaise respective en position montée des portions unitaires adjacentes sur la couronne, le tenon occupant seulement une partie mineure d'une face supérieure ou inférieure de chaque portion unitaire.
Partie mineure signifie que la plus grande partie de la face supérieure et inférieure est libre de tout tenon. Ceci différencie un tenon selon la présente invention de la liaison selon un état de la technique où c'était toute la surface de la face supérieure ou inférieure qui formait tenon. Une liaison tenon et mortaise procure un blocage simple et efficace des portions unitaires par rapport à l'organe de support. L'occupation d'une partie mineure de la face par le tenon signifie que la majeure partie de la face supérieure ou inférieure de chaque portion unitaire n'entre pas à l'intérieur de la mortaise. Cela permet de mettre bord à bord dans une configuration circulaire les portions unitaires.
Avantageusement, chaque tenon et la mortaise associée sont soudés l'un avec l'autre. Ceci renforce ce mode de solidarisation.
Avantageusement, quand une culasse formant la tranche de la couronne est présente, une bague externe entoure la culasse de la couronne sur toute sa périphérie.
Il ne peut y avoir de débattement radial des portions unitaires de bobinage hors de la couronne par l'extérieur de la couronne. La bague externe assure par frettage la tenue mécanique des portions unitaires dans la couronne.
Avantageusement, les noyaux des portions unitaires sont réalisés avec des tôles feuilletées, des matériaux magnétiques frittés ou tout autre matériau magnétique ou amagnétique.
Avantageusement, les portions unitaires sont de formes et dimensions variables pour une même couronne. Le fait notamment que les moyens de solidarisation sur les faces supérieure ou inférieure de la portion unitaire n'occupent pas la totalité de cette face, permet d'adapter différentes formes et dimensions de portions unitaires à un même organe de support, les moyens de solidarisation restant les mêmes pour des portions unitaires différentes et pouvant s'adapter par exemple dans des mortaises similaires. Il peut être prévu plus de mortaises que de portions unitaires afin d'avoir une liberté d'adaptation de différentes portions unitaires sur le stator. L'enroulement du bobinage sur chaque portion unitaire se fait sans limite d'espace étant donné que les portions unitaires ne se trouvent pas les unes adjacentes aux autres lors de cet enroulement ce qui représente une facilité de montage impossible à obtenir pour une couronne déjà montée dans le stator pour laquelle l'espace laissé disponible entre deux éléments de bobinage est très réduit.
L'invention concerne aussi une machine électromagnétique présentant au moins un stator portant une série de bobinages et au moins un rotor portant au moins un aimant, caractérisée en ce que ledit au moins un stator est un stator tel que précédemment décrit. Cette machine peut revêtir diverses formes comme moteur, génératrice ou actionneur électromagnétique.
D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre et au regard des dessins annexés donnés à titre d'exemples non limitatifs et sur lesquels :
- la figure 1 est une représentation schématique d'une vue en perspective d'un premier mode de réalisation selon la présente invention d'une couronne d'un stator comprenant des portions unitaires portant chacune un bobinage, un organe de support muni de moyens de solidarisation avec chaque portion unitaire, les bobinages et les encoches de bobinage entre les portions unitaires étant visibles à cette figure,
- la figure 2 est une représentation schématique d'une vue en perspective du premier mode de réalisation selon la présente invention montré à la figure 1 , l'organe de support muni de taquets étant représenté à cette figure 2, certains bobinages ayant été ôtés à cette figure,
- la figure 3 est une représentation schématique d'une vue en perspective d'un deuxième mode de réalisation selon la présente invention d'une couronne d'un stator comprenant des portions unitaires, les portions unitaires adjacentes étant solidarisées entre elles dans ce deuxième mode de réalisation, les bobinages étant représentés à cette figure 3,
- la figure 4 est une représentation schématique d'une vue en perspective du deuxième mode de réalisation selon la présente invention montré à la figure 3, les bobinages n'étant pas représentés et les encoches de bobinage entre les portions unitaires étant visibles à cette figure 4,
- la figure 5 est une représentation schématique d'une vue en perspective d'un troisième mode de réalisation selon la présente invention d'une couronne d'un stator comprenant des portions unitaires, les portions unitaires adjacentes étant solidarisées entre elles dans ce mode de réalisation par l'intermédiaire d'un organe de support présentant des lumières dans ce troisième mode de réalisation,
- la figure 6 est une représentation schématique d'une vue en perspective d'un quatrième mode de réalisation selon la présente invention d'une couronne d'un stator comprenant des portions unitaires, les portions unitaires adjacentes étant solidarisées entre elles dans ce mode de réalisation par l'intermédiaire d'un organe de support présentant des formes de solidarisation coopérant avec des formes complémentaires prévues sur chaque portion unitaire.
Les figures sont données à titre d'exemples et ne sont pas limitatives de l'invention. Elles constituent des représentations schématiques de principe destinées à faciliter la compréhension de l'invention et ne sont pas nécessairement à l'échelle des applications pratiques. En particulier, les dimensions des différentes pièces ne sont pas représentatives de la réalité.
Dans ce qui va suivre, il est fait référence à toutes les figures prises en combinaison. Quand il est fait référence à une ou des figures spécifiques, ces figures sont à prendre en combinaison avec les autres figures pour la reconnaissance des références numériques désignées.
Pour simplification, quand dans une figure il existe plusieurs éléments du même type comme par exemple des portions unitaires, des mortaises et tenons, des encoches, etc. , il n'est référencé qu'un seul élément par type pour simplification et clarté des figures.
En se référant à toutes les figures, la présente invention concerne un stator destiné à une machine électromagnétique à flux axial. Le stator formant une couronne 1 présentant deux faces opposées sensiblement circulaires 1 a, 1 b. Ces faces opposées sensiblement circulaires 1 a, 1 b sont reliées par une épaisseur ou tranche de la couronne 1 , pouvant former une culasse 15. La face circulaire 1a de la couronne 1 peut être la face de la couronne en vis-à- vis du rotor donc formant une partie de l'entrefer de la machine électrique comprenant le stator.
La couronne 1 présente une cavité interne 2 délimitée par une périphérie interne tandis que le pourtour de la couronne peut être délimité par la culasse 15 à la périphérie externe de la couronne 1. Le stator comporte des bobinages 3 régulièrement répartis dans la couronne 1. Selon l'invention, chaque portion unitaire 4 présente un noyau 5 autour duquel est enroulé un bobinage 3, les portions unitaires 4 formant au moins partiellement la couronne 1 étant disposées les unes par rapport aux autres concentriquement et mises bord à bord. Bord à bord signifie qu'il n'existe qu'entre les bords latéraux les plus en saillie vers l'extérieur de deux portions unitaires 4 adjacentes, par exemple les bords référencés 4b ou 4a ou les premières formes en saillie latérale 14 aux figures, qu'un jeu juste suffisant pour l'assemblage des portions unitaires 4.
Une portion unitaire 4 de bobinage est montrée à distance de la couronne 1 du stator aux figures 1 , 2 et 6.
L'ensemble des portions unitaires 4 de bobinage formant au moins partiellement la couronne 1 du stator avec les portions unitaires 4 disposées adjacentes les unes aux autres concentriquement au centre de la couronne 1.
Les portions unitaires 4 présentent des faces supérieure et inférieure formant respectivement la face supérieure et la face inférieure de la couronne 1 du stator. Les portions unitaires 4 présentent chacune des moyens de solidarisation 11 avec un organe de support 6 faisant partie ou non d'un carter logeant la couronne 1 , par au moins une face supérieure ou inférieure de chaque portion unitaire 4 faisant partie d'une face sensiblement circulaire 1 a, 1 b et/ou des moyens de solidarisation 12, 12a, 14 avec le carter portés par des faces axiales et latérales de chaque portion unitaire 4 bord à bord avec une portion unitaire adjacente.
Les deux types de moyens de solidarisation 11 , 12, 12a, 14 précédemment décrits peuvent ainsi être utilisés en combinaison ou en alternative. Quand les moyens de solidarisation 11 , 12, 12a, 14 sont utilisés en combinaison, la solidarisation est plus forte et le problème de maintien des portions unitaires 4 sur le stator est résolu.
Les bobinages 3 élémentaires portés par les portions unitaires 4 après assemblage en formant la couronne du stator peuvent être interconnectés pour former des enroulements.
Les portions unitaires 4 formant la couronne 1 du stator peuvent être réalisées avec des tôles feuilletées ou à base de matériaux magnétiques ou amagnétiques. Chaque portion unitaire 4 peut présenter ainsi un corps ou dent formé par un assemblage de tôles mises les unes contre les autres radialement à la couronne à la couronne 1. Ceci peut se faire par différentes tôles ou par une ou des tôles repliées ou enroulées plusieurs fois sur elles-mêmes. Les portions de tôle ainsi crées forment des arcs de cercle concentriques. Ceci est particulièrement bien visible aux figures 1 à 4. Une autre disposition des tôles peut cependant être mise en œuvre.
Un carter, non montré aux figures peut loger la couronne 1. Dans ce cas, l'organe de support 6, si celui-ci est présent, peut faire partie du carter ou l'organe de support 6 peut être une pièce rapportée solidaire du carter, de même matériau ou de matériau différent par rapport au carter.
Entre deux noyaux 5 de portions unitaires 4 adjacentes subsiste un espace libre formant une encoche 13 et, le cas échéant, un isthme 3a formé par les bords 4a situé du côté destiné à former un entrefer sur une première face circulaire 1a de la couronne 1.
Une première forme en saillie latérale 14 peut être comprise entre les bords 4a, 4b des première et seconde faces, ceci sur chaque côté latéral d'une portion unitaire 4. Les portions unitaires 4 adjacentes sont alors disposées bord à bord au moins par leurs premières formes en saillie latérale 14 s'abutant. C'est la face 1 b de la couronne 1 destinée à se trouver opposée à l'entrefer qui peut porter un organe de support 6.
Les premières formes en saillie latérale 14 de deux portions unitaires 4 adjacentes peuvent délimiter avec les portions d'extrémité proches des bords 4b des portions unitaires un espace de réception pour un élément de solidarisation porté par un organe de support 6, avantageusement un taquet 9.
Les moyens de solidarisation 11 , 12, 12a, 14 peuvent être amovibles ou permanents. Dans le premier cas, les moyens de solidarisation 1 1 , 12, 12a, 14 amovible peuvent être effectués par des éléments de vissage, des éléments de liaison ou d'encliquetage entre portions unitaires 4 adjacentes. Par exemple, les moyens de solidarisation amovibles peuvent être effectués par des éléments de vissage, de liaison ou d'encliquetage sur les bords 4b en vis-à-vis des portions unitaires 4 adjacentes.
Dans le second cas, les moyens de solidarisation 1 , 12, 12a, 14 permanente peuvent être effectués par soudage, collage ou par des éléments du type rivet. Par exemple, les moyens de solidarisation 11 , 12, 12a, 14 permanente peuvent être effectués par soudage, collage ou rivetage des bords 4b en vis-à-vis des portions unitaires 4 adjacentes. Le soudage ou le collage peut s'effectuer par points ou par cordon.
Par exemple, les portions unitaires 4 adjacentes peuvent être soudées au niveau des périphéries interne et externe de la couronne 1 afin d'améliorer la tenue mécanique, ceci en alternative ou en complément de moyens de solidarisation amovible, la périphérie interne délimitant la cavité interne 2 de la couronne 1.
Les dimensions d'un organe de support 6 peuvent être adaptées à celles de la face circulaire 1 b associée. Par exemple, l'organe de support 6 peut être de configuration circulaire, notamment sous forme d'un disque, en étant d'un diamètre un peu plus grand que la couronne 1 et en étant concentrique à la couronne 1.
L'organe de support 6 peut présenter des passages 8 dans la couronne 1 et positionnées en s'étendant parallèlement aux bords 4b des portions unitaires 4 adjacentes.
L'organe de support 6 peut présenter des moyens de solidarisation complémentaires 9, 10 associées aux moyens de solidarisation 11 , 12, 12a, 14 portés par les portions unitaires 4.
Comme montré à la figure 5, les passages 8 peuvent être sous la forme de lumières radiales à la couronne 1 et positionnées en étant alignées à une encoche 13 respective entre bobinages 3 de portions unitaires 4 adjacentes, à cette figure au-dessus de chaque encoche 13, ceci au moins lors de l'opération de soudage. Il est à noter que ceci peut aussi être valable pour une opération de collage.
L'encoche 13 peut être fermée, auquel cas les bords 4b des portions unitaires 4 adjacentes délimitant partiellement l'encoche 13 sont directement en contact. L'encoche 13 peut aussi être semi-fermée auquel cas un espace subsiste entre les bords 4b des portions unitaires 4 adjacentes délimitant un côté de l'encoche 13, comme il est montré à la figure 4.
Les cordons ou points de soudure se font avantageusement sur les bords 4b des portions unitaires 4 collés l'un contre l'autre donc en étant alignés avec le milieu de l'encoche 13 respective entre deux portions unitaires 4 adjacentes. Aux figures 3 et 4, il n'est pas utilisé d'organe support. La solidarisation par soudage ou collage peut se faire par points ou par cordon de soudure ou de collage sur des bords 4b en vis-à-vis appliqués l'un contre l'autre des deux portions unitaires 4 adjacentes. Cela peut se faire avantageusement sur une face 1 b des deux faces sensiblement circulaires 1 a, 1 b de la couronne 1 ou sur les deux faces 1 a, 1 .
A la figure 5, il est utilisé un organe de support 6 pour une des faces sensiblement circulaires. La solidarisation par soudage ou collage peut se faire par points ou par cordon de soudure ou de collage sur des bords 4b en vis-à-vis appliqués l'un contre l'autre de deux portions unitaires 4 adjacentes, les bords 4b étant accessibles de l'extérieur de la couronne 1 à travers les lumières 8 quand un organe de support 6 est prévu.
En alternative, une face circulaire 1 b ne présentant pas d'organe de support des deux faces sensiblement circulaires 1 a, 1 b de la couronne 1 peut présenter les bords 4b aboutant de deux portions unitaires 4 adjacentes soudés ou collés l'un contre l'autre.
Enfin, il est aussi possible de ne pas utiliser d'organe de support 6. Dans ce cas, ce sont les portions unitaires 4 qui sont solidarisées entre elles, soit de manière permanente, par exemple par collage ou soudage, soit de manière amovible par des éléments de liaison, de vissage ou équivalents techniques.
Dans le mode de réalisation montré aux figures 1 et 2, les formes de solidarisation 9 portées par l'organe de support 6 en tant que moyens de solidarisation complémentaires peuvent être des taquets d'insertion 9. Chaque taquet d'insertion 9 peut être de forme prismatique constante sur la longueur du taquet.
Un sommet d'une section triangulaire de la forme prismatique peut pointer vers l'organe de support 6 en étant fixé sur cet organe de support 6. Chacun des deux autres sommets d'une section triangulaire de la forme prismatique peuvent se loger dans une rainure 12a d'une deuxième forme en saillie axiale 12 respective portée à proximité d'un bord 4b en vis-à-vis de chacune des deux portions unitaires 4 adjacentes encadrant le taquet 9.
La première forme en saillie latérale 14 et la deuxième forme en saillie axiale 12 peuvent encadrer entre elles le taquet d'insertion 9 en limitant son débattement. Dans le mode de réalisation montré à la figure 6, les formes de solidarisation 10 portées par l'organe de support 6 peuvent être des lumières radiales à la couronne 1 traversant de part en part l'organe de support 6 en formant des mortaises 0.
Chaque face des portions unitaires 4 en vis-à-vis de l'organe de support peut alors présenter un tenon 1 en tant que moyens de solidarisation portés par chaque portion unitaire 4. Chaque tenon 1 1 pénètre dans une mortaise 10 respective en position montée des portions unitaires 4 adjacentes sur la couronne 1. Il est possible qu'en complément, chaque tenon 11 et la mortaise 10 associée soient soudés l'un avec l'autre.
Le tenon 11 peut occuper seulement une partie mineure de la face supérieure ou inférieure de chaque portion unitaire 4. Ceci présente l'avantage majeur de libérer de la place, les bords de la mortaise 10 étant directement au-dessus ou en dessous de chaque portion unitaire 4 et non décalés latéralement au-dessus ou en dessous, comme cela serait le cas si c'était toute la face supérieure ou inférieure de la portion unitaire 4 qui pénétrait dans la mortaise, comme montré dans l'état de la technique le plus proche.
Il peut être prévu plus de mortaises 10 que de tenons 11 pour offrir une liberté d'adaptation d'un nombre de portions unitaires 4 différents, par exemple une combinaison de portions unitaires 4 de différentes dimensions, les tenons 11 de portions unitaires 4 de différentes dimensions restant inchangées pour s'adapter dans les mêmes mortaises 10.
Pour ces deux modes de réalisation, il est possible de solidariser les portions unitaires 4 entre elles sur la face circulaire 1 a, 1 b opposée à celle portant des formes de solidarisation 9, 0. Il est même possible de prévoir un organe de support 6 pour cette face circulaire 1 a, 1b opposée. Ceci n'est pas montré aux figures 1 , 2 et 6.
Il est à garder à l'esprit que tous les modes de réalisation précédemment détaillés peuvent être combinés les uns aux autres, deux organes de support, un seul organe de support 6 ou aucun organe de support 6 pouvant être utilisés.
Dans certains modes de réalisation, quand une culasse 15 est présente sur la tranche de la couronne 1 , une bague externe 7 peut entourer la culasse 15 de la couronne 1 sur toute sa périphérie, ce qui permet un maintien auxiliaire radial des portions unitaires 4 solidarisées à la couronne 1 selon les différents modes de réalisation.
La présente invention concerne aussi une machine électromagnétique présentant au moins un stator portant une série de bobinages 3 et au moins un rotor portant au moins un aimant, caractérisée en ce que ledit au moins un stator est un stator tel que précédemment décrit.
Par machine à flux axial électrique il est entendu toute sorte de moteurs, de génératrices ou d'actionneurs électromagnétiques à flux axial. Cette machine peut être aussi bien mono-entrefer que poly-entrefers en présentant un ou plusieurs stators et un ou plusieurs rotors pouvant se superposer les uns par rapport aux autres en étant séparés par au moins un entrefer sur un même arbre. Dans une machine électrique poly-entrefers, il est préféré de ne pas utiliser d'organe de support comme les deux faces opposées sensiblement circulaires 1 a et 1 b sont situés du côté d'un entrefer respectif.
Pour une même couronne 1 , les portions unitaires 4 peuvent être de formes et de dimensions variables, par exemple deux fois plus grandes ou présenter des profils différents.
Dans un procédé de fabrication d'un tel stator et d'une machine électromagnétique, il est effectué l'enroulement d'un bobinage 3 sur un noyau 5 formant une portion unitaire 4 dissociée des autres portions unitaires 4. Ceci •peut être fait séparément pour chaque portion unitaire 4 alors dissociée des autres portions unitaires 4.
Ceci peut être fait dans un autre poste que le poste de montage du stator et pas forcément directement avant le montage du stator. Les portions unitaires 4 ainsi unitairement assemblées peuvent être conservées telles quelles et par exemple stockées en attendant d'être montées pour former la couronne 1 du stator.
Il est ensuite effectué la solidarisation des portions unitaires 4 entre elles et/ou au moins à un organe de support 6 pour former la couronne 1 du stator.
Les solutions que propose la présente invention sont bien adaptées pour la réalisation d'un stator avec des noyaux ou dents semi-fermés et peuvent être appliquées dans le cas d'encoches ouvertes. Les noyaux peuvent être de dimension variable. L'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et illustrés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemples.

Claims

REVENDICATIONS
1. Stator destiné à une machine électromagnétique à flux axial, le stator formant une couronne (1) présentant deux faces opposées sensiblement circulaires (1a, 1 b), le stator étant composé de plusieurs portions unitaires (4) définissant les deux faces opposées sensiblement circulaires (1 a, 1 b), chaque portion unitaire (4) présentant un noyau (5) autour duquel est enroulé le bobinage (3), les portions unitaires (4) formant au moins partiellement la couronne (1) étant disposées les unes par rapport aux autres concentriquement, caractérisé en ce que les portions unitaires (4) définissent en continu les deux faces opposées sensiblement circulaires (1 a, 1 b) en étant disposées concentriquement bord à bord les unes aux autres et présentent des moyens de solidarisation (12, 12a, 14) avec un organe de support (6) faisant partie ou non d'un carter logeant la couronne (1), portés par des faces axiales et latérales de chaque portion unitaire (4) bord à bord avec une portion unitaire adjacente, ou des moyens de solidarisation (11) avec ledit organe de support (6) portés par au moins une face supérieure ou inférieure de chaque portion unitaire faisant partie d'une face sensiblement circulaire.
2. Stator selon la revendication précédente, dans lequel chaque portion unitaire (4) présente un assemblage de tôles mises les unes contre les autres radialement à la couronne (1).
3. Stator selon l'une quelconque des deux revendications précédentes, dans lequel l'organe de support (6) fait partie intégrante du carter ou est une pièce rapportée solidaire du carter.
4. Stator selon l'une quelconque des trois revendications précédentes, dans lequel entre deux noyaux (5) de portions unitaires (4) adjacentes subsiste un espace libre formant une encoche (13) et, le cas échéant, un isthme (13a) formé par les bords (4a) situé du côté destiné à former un entrefer sur une première face circulaire (1 a) de la couronne (1), les bords (4b) de chaque portion unitaire (4) d'une seconde face (1 b) de la couronne (1) opposée à la première face circulaire (1a), une première forme en saillie latérale (14) étant comprise entre les bords (4a, 4b) des première et seconde faces de chaque côté latéral d'une portion unitaire (4), les portions unitaires (4) adjacentes étant disposées bord à bord au moins par leurs premières formes en saillie latérale (14).
5. Stator selon la revendication précédente, dans lequel les moyens de solidarisation (12, 12a, 14) sont amovibles ou permanents, les moyens de solidarisation amovibles (12, 12a, 14) étant effectués par des éléments de vissage ou d'encliquetage entre les portions unitaires (4) adjacentes et les moyens de solidarisation permanents étant effectués par soudage, collage ou par des éléments de type rivet.
6. Stator selon la revendication 5, dans lequel les moyens de solidarisation amovibles effectués par des éléments de vissage, de liaison ou d'encliquetage sont actifs sur les bords (4b) des portions unitaires (4) adjacentes de la seconde face (1b) en vis-à-vis et disposés bout à bout.
7. Stator selon la revendication 5, dans lequel les moyens de solidarisation permanents sont effectués par soudage, collage ou rivetage des bords en vis-à-vis des portions unitaires (4) adjacentes de la seconde face (1b) et l'organe de support (6).
8. Stator selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, dans lequel l'organe de support (6) présente des lumières (8) radiales à la couronne (1) et positionnées en s'étendant parallèlement aux bords (4b) des portions unitaires (4) adjacentes.
9. Stator selon la revendication précédente, dans lequel l'organe de support (6) présente des formes de solidarisation complémentaires (9,
10) associées à des formes (11 , 12, 12a, 14) des portions unitaires (4) adjacentes réalisant les moyens de solidarisation portés par chaque portion unitaire (4). 0. Stator selon la revendication 9, dans lequel les formes de solidarisation portées par l'organe de support (6) sont des taquets d'insertion (9), chaque taquet d'insertion (9) étant de forme prismatique constante ou variable sur la longueur du taquet, un sommet d'une section triangulaire de la forme prismatique pointant vers l'organe de support (6) et chacun des deux autres sommets d'une section triangulaire de la forme prismatique se logeant dans une rainure (12a) d'une deuxième forme en saillie axiale (12) respective portée par un bord en vis-à-vis de chacune des deux portions unitaires (4) adjacentes, la première forme en saillie latérale (14) et la deuxième forme en saillie axiale (12) encadrant entre elles le taquet d'insertion (9).
11. Stator selon la revendication 9, dans lequel les formes de solidarisation portées par l'organe de support (6) sont des lumières radiales à la couronne (1) traversant l'organe de support (6) en formant des mortaises (10), en vis-à-vis de l'organe de support (6) des portions unitaires (4) adjacentes présentant un tenon (11) pénétrant dans une mortaise (10) respective en position montée des portions unitaires (4) adjacentes sur la couronne, le tenon (11) occupant seulement une partie mineure de la face supérieure ou inférieure de chaque portion unitaire (4).
12. Stator selon la revendication précédente, dans lequel chaque tenon (1 1 ) et la mortaise (10) associée sont soudés l'un avec l'autre.
13. Stator selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel, quand une culasse (15) formant la tranche de la couronne (1 ) est présente, une bague externe (7) entoure la culasse (15) de la couronne (1) sur toute sa périphérie.
14. Stator selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les noyaux (5) des portions unitaires (4) sont réalisés avec des tôles feuilletées, des matériaux magnétiques frittés ou tout autre matériau magnétique ou amagnétique.
15. Stator selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les portions unitaires (4) sont de formes et dimensions variables pour une même couronne (1).
16. Machine électromagnétique présentant au moins un stator portant une série de bobinages (3) et au moins un rotor portant au moins un aimant, caractérisée en ce que ledit au moins un stator est un stator selon l'une quelconque des revendications 1 à 15.
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JP2018536165A JP2019519181A (ja) 2016-01-14 2017-01-06 ステータリングがモジュールから構成される、軸方向磁束機械用ステータ
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022238570A1 (fr) 2021-05-14 2022-11-17 Renault S.A.S Corps de stator pour machine électrique à flux axial
WO2023020863A1 (fr) 2021-08-19 2023-02-23 Renault S.A.S. Procédé d'assemblage d'un corps de stator pour machine électrique à flux axial
WO2023073219A1 (fr) 2021-10-28 2023-05-04 Renault S.A.S. Procédé de fabrication d'un corps de stator
FR3132990A1 (fr) 2022-02-24 2023-08-25 Renault S.A.S Stator pour machine électrique à flux axial, machine, véhicule et procédé associés
FR3133108A1 (fr) 2022-02-25 2023-09-01 Renault S.A.S Procédé de fabrication d’un corps de stator
US11804763B2 (en) * 2019-09-20 2023-10-31 Seiko Epson Corporation Axial gap motor

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT520633B1 (de) * 2018-02-08 2019-06-15 Miba Sinter Austria Gmbh Pumpenanordnung, Axialflussmaschine und Kompressor
US10892654B2 (en) * 2018-11-09 2021-01-12 Shenzhen Shanxiang Intelligent Technology Enterprise Axial magnetic field motor with grain-oriented silicon steel sheets
US11031835B2 (en) 2019-03-27 2021-06-08 Roderick James Brogan Axial flux induction motor or generator
EP3745559B1 (fr) * 2019-05-27 2022-03-09 Magnax Bv Stator pour une machine à flux axial
CN111404291B (zh) * 2020-04-07 2021-06-18 北京理工大学 一种盘式铁芯结构、盘式电机及加工方法
CN112350461A (zh) * 2020-10-21 2021-02-09 北京自动化控制设备研究所 一种高机械强度模块化轴向磁通电机
US11646611B2 (en) * 2021-07-28 2023-05-09 GM Global Technology Operations LLC Locking mechanism for segmented stator core
US11689073B2 (en) 2021-08-13 2023-06-27 GM Global Technology Operations LLC Rotor core design
CN113824223B (zh) * 2021-09-17 2022-11-25 南京理工大学 一种轴向磁通永磁电机无轭定子总成结构
CN114421660A (zh) * 2022-01-21 2022-04-29 上海盘毂动力科技股份有限公司 轴向磁场电机的定子铁芯固定结构
FR3138014A1 (fr) 2022-07-13 2024-01-19 Michel Raoul Machine électrique à flux magnétique axial
CN115498790A (zh) * 2022-09-09 2022-12-20 华为数字能源技术有限公司 轴向电机、动力总成及电动设备
FR3142627A1 (fr) 2022-11-28 2024-05-31 Michel Raoul Dispositif de refroidissement d'une machine électrique à flux magnétique axial.

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1624555A2 (fr) * 2004-08-03 2006-02-08 Nissan Motor Co., Ltd. Machine électrodynamique à entrefer axial
US20100275660A1 (en) * 2009-04-30 2010-11-04 Samsung Electronics Co., Ltd. Motor, method of manufacturing the same, and washing machine having motor manufactured thereby
US20110316381A1 (en) * 2009-02-26 2011-12-29 Yoshinari Asano Armature core
WO2015114794A1 (fr) * 2014-01-31 2015-08-06 株式会社日立製作所 Machine électrique rotative de type à entrefer axial

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4860794B2 (ja) * 2006-05-29 2012-01-25 三菱電機株式会社 リニアモータ
KR100791359B1 (ko) * 2006-07-28 2008-01-03 한국전기연구원 평판형 전동기의 고정자 조립구조
JP2009022147A (ja) * 2007-07-13 2009-01-29 Sumitomo Electric Ind Ltd アキシャルモータ用コア、ステータおよびアキシャルモータ
JP4716060B2 (ja) * 2009-11-30 2011-07-06 株式会社富士通ゼネラル アキシャルギャップ型電動機およびポンプ装置
JP2011166926A (ja) * 2010-02-09 2011-08-25 Daihatsu Motor Co Ltd モータ
JP5771958B2 (ja) * 2010-11-29 2015-09-02 株式会社富士通ゼネラル ポンプ装置
US9806566B2 (en) * 2012-08-30 2017-10-31 Asmo Co., Ltd. Brushless motor, stator, stator manufacturing method and brushless motor manufacturing method

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1624555A2 (fr) * 2004-08-03 2006-02-08 Nissan Motor Co., Ltd. Machine électrodynamique à entrefer axial
US20110316381A1 (en) * 2009-02-26 2011-12-29 Yoshinari Asano Armature core
US20100275660A1 (en) * 2009-04-30 2010-11-04 Samsung Electronics Co., Ltd. Motor, method of manufacturing the same, and washing machine having motor manufactured thereby
WO2015114794A1 (fr) * 2014-01-31 2015-08-06 株式会社日立製作所 Machine électrique rotative de type à entrefer axial

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11804763B2 (en) * 2019-09-20 2023-10-31 Seiko Epson Corporation Axial gap motor
WO2022238570A1 (fr) 2021-05-14 2022-11-17 Renault S.A.S Corps de stator pour machine électrique à flux axial
FR3122953A1 (fr) 2021-05-14 2022-11-18 Renault S.A.S corps de stator pour machine électrique à flux axial
WO2023020863A1 (fr) 2021-08-19 2023-02-23 Renault S.A.S. Procédé d'assemblage d'un corps de stator pour machine électrique à flux axial
FR3126192A1 (fr) 2021-08-19 2023-02-24 Renault S.A.S. Procédé d’assemblage d’un corps de stator pour machine électrique à flux axial
WO2023073219A1 (fr) 2021-10-28 2023-05-04 Renault S.A.S. Procédé de fabrication d'un corps de stator
FR3128833A1 (fr) 2021-10-28 2023-05-05 Renault S.A.S. Procédé de fabrication d’un corps de stator
FR3132990A1 (fr) 2022-02-24 2023-08-25 Renault S.A.S Stator pour machine électrique à flux axial, machine, véhicule et procédé associés
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