WO2018002522A1 - Rotor a double excitation pour machine electrique tournante - Google Patents

Rotor a double excitation pour machine electrique tournante Download PDF

Info

Publication number
WO2018002522A1
WO2018002522A1 PCT/FR2017/051729 FR2017051729W WO2018002522A1 WO 2018002522 A1 WO2018002522 A1 WO 2018002522A1 FR 2017051729 W FR2017051729 W FR 2017051729W WO 2018002522 A1 WO2018002522 A1 WO 2018002522A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
claws
rotor
rotor according
excitation
excitation coil
Prior art date
Application number
PCT/FR2017/051729
Other languages
English (en)
Inventor
Antoine TAN-KIM
Original Assignee
Valeo Equipements Electriques Moteur
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valeo Equipements Electriques Moteur filed Critical Valeo Equipements Electriques Moteur
Publication of WO2018002522A1 publication Critical patent/WO2018002522A1/fr

Links

Classifications

    • 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 a dual excitation rotor for a rotating electrical machine.
  • the invention finds a particularly advantageous, but not exclusive, application in the field of alternators for motor vehicles capable of transforming mechanical energy into electrical energy and can be reversible.
  • alternator-starters make it possible to convert electrical energy into mechanical energy, in particular to start the vehicle's combustion engine.
  • the invention may also be implemented with an electric motor.
  • an alternator comprises a housing and, inside thereof, a claw rotor, integral in rotation with a shaft, and a stator which surrounds the rotor with the presence of an air gap.
  • the stator comprises a body constituted by a stack of thin sheets forming a ring, the inner face of which is provided with notches open towards the inside to receive phase windings. These windings pass through the notches of the stator body and form buns protruding from both sides of the stator body.
  • the phase windings are obtained for example from a continuous wire covered with enamel or from conductive elements in the form of pins connected together by welding. These windings are polyphase windings whose ends are connected to an electronic power module including a rectifier bridge.
  • the rotor comprises two pole wheels each having a transversely oriented flange provided at its outer periphery axially oriented claws.
  • the claws of the pole wheels are nested with respect to each other.
  • a cylindrical core is interposed axially between the flanges of the wheels. This core carries at its outer periphery a rotor excitation winding.
  • the invention aims to provide an improved rotor configuration.
  • the subject of the invention is a rotary electric machine rotor, in particular for a motor vehicle, comprising:
  • a first excitation coil wound around said core characterized in that said rotor further comprises a second excitation winding extending in part between said claws of said pole wheels.
  • the invention thus makes it possible, thanks to the integration of a second excitation winding, to improve the performance of the machine or to reduce its size at iso-performance.
  • the invention also makes it possible to reduce the magnetic noise, as well as the cost of manufacture compared with machines equipped with permanent magnets.
  • said second excitation coil comprises a plurality of main portions positioned between side faces of two adjacent claws and a plurality of connecting portions disposed at the ends of said claws, each connecting portion connecting two adjacent main portions.
  • said second excitation winding is formed by a single wire.
  • said second excitation coil is formed by a plurality of wires.
  • the plurality of wires is contained in a housing.
  • the plurality of wires are embedded in a layer of bonding material.
  • each claw comprises at its outer periphery two radial retaining lips of said second excitation winding.
  • said rotor comprises laminates.
  • each lamina is disposed between two consecutive claws and kept jammed between two lips of two adjacent claws and the son of the second excitation coil.
  • faces of two adjacent claws vis-à-vis one of the other define a trapezoidal-shaped housing.
  • said rotor further comprises at least one magnet positioned between two adjacent claws.
  • the invention relates to a rotating electrical machine, in particular for a motor vehicle, characterized in that it comprises a rotor as previously defined.
  • said first excitation winding and said second excitation winding are electrically connected in parallel with respect to each other.
  • Figure 1 is a longitudinal sectional view of an alternator according to the present invention.
  • Figure 2 is a perspective view in partial section of the rotor according to the invention showing the implantation of the second rotor excitation coil
  • FIG. 3 is a schematic representation illustrating the direction of the magnetic field in the claws of the rotor generated by the second excitation coil
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of the rotor provided with a second excitation winding formed by several wires positioned inside a housing;
  • Figure 5a is a partial cross sectional view of the rotor illustrating the embodiment of lips formed in the claws for the retention of the second excitation coil;
  • Figure 5b is a partial cross sectional view of the rotor illustrating an alternative embodiment implementing laminates
  • FIG. 6 is a partial cross-sectional view of the rotor illustrating a trapezoidal inter-claw gap to ensure retention of the second excitation coil
  • Figure 7 is an electrical diagram of the assembly of the phases and the rotor excitation coils of the electric machine.
  • FIG. 1 shows a compact and polyphase alternator 10, in particular for a motor vehicle.
  • the alternator 10 is able to transform mechanical energy into electrical energy and may be reversible.
  • Such a reversible alternator, called 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 casing January 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 between the outer periphery of the rotor 12 and the internal periphery of the stator 16.
  • the axis X along which the shaft 13 extends forms the axis of rotation of the rotor 12.
  • the casing 1 1 comprises front 17 and rear 18 bearings bearing the stator 16.
  • the bearings 17, 18 are of hollow form and each carry a central ball bearing for the rotational mounting of the shaft 13.
  • 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.
  • the claws 29 of a pole wheel 24, 25 penetrate into a space existing between two claws 29 adjacent to the other pole wheel, so that the claws 29 of the pole wheels 24, 25 are interlocked relative to one another.
  • a cylindrical core 30 is interposed axially between the flanges 28 of the wheels 24, 25. In this case, the core 30 consists of two half-cores each belonging to one of the flanges 28.
  • a first excitation coil 31 is wound around the outer periphery of the core 30.
  • An insulating element may be inserted radially between the core 30 and the coil 31.
  • the excitation winding 31 comprises a winding having a plurality of turns preferably consisting of a single and continuous wire.
  • a second excitation winding 32 extends in part between the claws 29 of the pole wheels 24, 25.
  • the second excitation coil 32 of generally annular shape, comprises a plurality of main portions 33 positioned between side faces 34 of two adjacent claws 29 and a plurality of connecting portions 36 disposed at the ends of the claws 29.
  • Each connecting portion 36 connects two main portions 33 adjacent.
  • the main portions 33 follow the inclination of the lateral faces 34 of the claws 29 relative to the axis X, while the connecting portions 36 extend in a substantially circumferential direction.
  • the second excitation coil 32 thus surrounds the first excitation coil 31.
  • the magnetic field penetrates inside the claws 29 of a pole wheel 24. (see arrow F2) and out of the claws 29 of the other polar wheel 25 (see arrow F3).
  • the second excitation coil 32 is formed by a single wire 37.
  • the second excitation coil 32 is formed by a plurality of wires 37.
  • the plurality of wires 37 may be contained in FIG. a housing 42 ensuring its retention.
  • the housing 42 has a shape corresponding to that of the excitation coil 32.
  • the housing 42 has hollow portions extending between the lateral faces 34 of two adjacent claws and containing the main portions 33 of the winding 32, as well as hollow portions disposed at the ends of the claws 29 and containing the connecting portions 36 of the coil 32.
  • the plurality of wires 37 may be embedded in a layer of bonding material 44, as shown in FIGS. 5a, 5b and 6.
  • the layer 44 may also have a function of FIG. electrical insulation.
  • the layer 44 may for example be made of a silicone-based material in order to condense the heat generated by the coil 32.
  • the layer 44 may optionally be loaded with additives promoting heat dissipation.
  • the layer 44 covers all the son 37 of the second excitation coil 32, so that the son 37 of the coil 32 are entirely embedded in the bonding material.
  • each claw 29 may comprise two lips 45 at its outer periphery. These lips 45 extend circumferentially on either side of each claw 29. These lips 45 make it possible to retain radially the winding 32 subjected to the centrifugal force during the high speed rotation of the rotor 12.
  • the laminates 48 are each disposed between two consecutive claws 29. Each lamina 48 is held wedged between the lips 45 of two adjacent claws 29 and the wires 37 of the second winding 32. Each lamina 48 takes the form of a plate made for example of a material based on glass fibers embedded in a material pre-plastic impregnated.
  • the laminate 48 is rectangular in shape and has the same dimensions and the same shape as the main portions 33 of the second coil 32 that it covers.
  • a layer of adhesive may be interposed between the second coil 32 and the laminates 48.
  • the lateral faces 34 of two adjacent claws 29 face one another. other define a trapezoidal housing 49. The section of the housing 49 is such that it decreases when moving from the internal face to the outer face of the claws 29 to ensure the radial retention of the son 37 of the second coil 32.
  • the son 37 may optionally be coated of the layer of bonding material 44.
  • the shaft 13 may be force-fitted into the central bore of the pole wheels 24, 25.
  • the shaft 13 On the side of its front end, the shaft 13 may comprise a threaded portion for the attachment of A pulley 35.
  • the pulley 35 belongs to a device for transmitting motion to at least one belt between the alternator 10 and the engine of the motor vehicle.
  • the rear bearing 18 carries a brush holder 38 provided with brushes 39 intended to rub against rings 40 of a collector 41 to supply the winding of the rotor 12.
  • the stator 16 comprises a body 43 in form a notched sheet metal package with notch insulation for mounting the phases of the stator 16.
  • Each phase comprises at least one phase winding passing through the notches of the stator body 43 and forms with all the phases , a front bun 46 and a rear bun 47 on either side of the stator body 43.
  • the phase windings are obtained for example from a wire continuous coated enamel or from conductive elements in the form of pins electrically connected together for example by welding.
  • the phase windings are electrically connected to an electronic power module.
  • This module comprises in particular a rectifier bridge 52.
  • FIG. 7 represents the electrical diagram of a three-phase rotating electrical machine for example with six poles.
  • the phase windings U, V, W in this case connected in a triangle, are each connected to a corresponding bridge arm 51 of a rectifying bridge 52.
  • Each bridge arm 51 comprises two rectifying elements 55, such as diodes or diodes. transistors of the MOSFET type.
  • the rectifier bridge 52 is electrically connected to the terminals of the battery 53 of the motor vehicle.
  • the two excitation coils 31, 32 of the rotor are electrically connected in parallel with respect to each other.
  • the coils 31, 32 are powered by the battery 53 of the vehicle.
  • the phase windings U, V, W may be coupled in a star.
  • the two excitation coils 31, 32 of the rotor are electrically connected in series with respect to each other.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Synchronous Machinery (AREA)

Abstract

L'invention porte principalement sur un rotor (12) de machine électrique tournante, notamment pour véhicule automobile, comportant: - deux roues polaires (24, 25) comportant chacune un flasque (28) pourvu à sa périphérie externe de griffes (29), lesdites griffes (29) desdites roues polaires (24, 25) étant imbriquées les unes par rapport aux autres, - un noyau (30) intercalé axialement entre lesdits flasques (28) desdites roues polaires (24, 25), et - un premier bobinage d'excitation (31) bobiné autour dudit noyau (30), caractérisé en ce que ledit rotor (12) comporte en outre un deuxième bobinage d'excitation (32) s'étendant en partie entre lesdites griffes (29) desdites roues polaires (24, 25).

Description

ROTOR À DOUBLE EXCITATION POUR MACHINE ÉLECTRIQUE
TOURNANTE
La présente invention porte sur un rotor à double excitation pour machine électrique tournante. L'invention trouve une application particulièrement avantageuse, mais non exclusive, dans le domaine des alternateurs pour véhicules automobiles aptes à transformer de l'énergie mécanique en énergie électrique et pouvant être réversibles.
Les alternateurs réversibles, appelés alterno-démarreurs, permettent de transformer de l'énergie électrique en énergie mécanique notamment pour démarrer le moteur thermique du véhicule. L'invention pourra également être mise en œuvre avec un moteur électrique.
De façon connue en soi, un alternateur comporte un carter et, à l'intérieur de celui-ci, un rotor à griffes, solidaire en rotation d'un arbre, et un stator qui entoure le rotor avec présence d'un entrefer. Le stator comporte un corps constitué par un empilage de tôles minces formant une couronne, dont la face intérieure est pourvue d'encoches ouvertes vers l'intérieur pour recevoir des enroulements de phase. Ces enroulements traversent les encoches du corps du stator et forment des chignons faisant saillie de part et d'autre du corps du stator. Les enroulements de phase sont obtenus par exemple à partir d'un fil continu recouvert d'émail ou à partir d'éléments conducteurs en forme d'épingles reliées entre elles par soudage. Ces enroulements sont des enroulements polyphasés dont les extrémités sont reliées à un module électronique de puissance comportant notamment un pont redresseur. Par ailleurs, le rotor comporte deux roues polaires présentant chacune un flasque d'orientation transversale pourvu à sa périphérie externe de griffes d'orientation axiale. 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 du rotor.
L'invention vise à proposer une configuration de rotor améliorée. A cet effet, l'invention a pour objet un rotor de machine électrique tournante, notamment pour véhicule automobile, comportant:
- deux roues polaires comportant chacune un flasque pourvu à sa périphérie externe de griffes, lesdites griffes desdites roues polaires étant imbriquées les unes par rapport aux autres,
- un noyau intercalé axialement entre lesdits flasques desdites roues polaires, et
- un premier bobinage d'excitation bobiné autour dudit noyau, caractérisé en ce que ledit rotor comporte en outre un deuxième bobinage d'excitation s'étendant en partie entre lesdites griffes desdites roues polaires.
L'invention permet ainsi, grâce à l'intégration d'un deuxième bobinage d'excitation, d'améliorer les performances de la machine ou de diminuer son encombrement à iso-performances. L'invention permet en outre de réduire le bruit magnétique, ainsi que le coût de fabrication par rapport aux machines munies d'aimants permanents.
Selon une réalisation, ledit deuxième bobinage d'excitation comporte une pluralité de portions principales positionnées entre des faces latérales de deux griffes adjacentes et une pluralité de portions de liaison disposées aux extrémités desdites griffes, chaque portion de liaison reliant deux portions principales adjacentes.
Selon une réalisation, ledit deuxième bobinage d'excitation est formé par un fil unique.
Selon une réalisation, ledit deuxième bobinage d'excitation est formé par une pluralité de fils.
Selon une réalisation, la pluralité de fils est contenue dans un boîtier.
Selon une réalisation, la pluralité de fils est enrobée dans une couche de matériau de liaison.
Selon une réalisation, chaque griffe comporte à sa périphérie externe deux lèvres de retenue radiale dudit deuxième bobinage d'excitation. Selon une réalisation, ledit rotor comporte des laminettes.
Selon une réalisation, chaque laminette est disposée entre deux griffes consécutives et maintenue coincées entre deux lèvres de deux griffes adjacentes et les fils du deuxième bobinage d'excitation.
Selon une réalisation, des faces de deux griffes adjacentes en vis-à- vis l'une de l'autre définissent un logement de forme trapézoïdale.
Selon une réalisation, ledit rotor comporte en outre au moins un aimant positionné entre deux griffes adjacentes.
Selon un autre aspect, l'invention concerne une machine électrique tournante, notamment pour véhicule automobile, caractérisée en ce qu'elle comporte un rotor tel que précédemment défini.
Selon une réalisation, ledit premier bobinage d'excitation et ledit deuxième bobinage d'excitation sont branchés électriquement en parallèle l'un par rapport à l'autre.
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 en coupe longitudinale d'un alternateur selon la présente invention;
La figure 2 est une vue en perspective et en coupe partielle du rotor selon l'invention montrant l'implantation du deuxième bobinage d'excitation du rotor;
La figure 3 est une représentation schématique illustrant le sens du champ magnétique dans les griffes du rotor généré par le deuxième bobinage d'excitation;
La figure 4 est une vue en coupe schématique transversale du rotor muni d'un deuxième bobinage d'excitation formé par plusieurs fils positionnés à l'intérieur d'un boîtier; La figure 5a est une vue en coupe transversale partielle du rotor illustrant la réalisation de lèvres ménagées dans les griffes pour la retenue du deuxième bobinage d'excitation;
La figure 5b est une vue en coupe transversale partielle du rotor illustrant une variante de réalisation mettant en œuvre des laminettes;
La figure 6 est une vue en coupe transversale partielle du rotor illustrant un espace inter-griffe de forme trapézoïdale pour assurer une retenue du deuxième bobinage d'excitation;
La figure 7 est un schéma électrique du montage des phases et des bobinages d'excitation rotoriques de la machine électrique.
Les éléments identiques, similaires, ou analogues conservent la même référence d'une figure à l'autre.
On a représenté sur la figure 1 un alternateur 10 compact et polyphasé, notamment pour véhicule automobile. L'alternateur 10 est apte à transformer de l'énergie mécanique en énergie électrique et pourra être réversible. Un tel alternateur 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 entre la périphérie externe du rotor 12 et la périphérie interne du stator 16. L'axe X suivant lequel s'étend l'arbre 13 forme l'axe de rotation du rotor 12.
Le carter 1 1 comporte des paliers avant 17 et arrière 18 portant le stator 16. Les paliers 17, 18 sont de forme creuse et portent chacun centralement un roulement à billes pour le montage à rotation de l'arbre 13.
Plus précisément, 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. La griffes 29 d'une roue polaire 24, 25 pénètrent dans un 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. 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.
Un premier bobinage d'excitation 31 est bobiné autour de la périphérie externe du noyau 30. Un élément isolant pourra être intercalé radialement entre le noyau 30 et le bobinage 31 . Le bobinage d'excitation 31 comporte un enroulement ayant une pluralité de spires constituées de préférence à partir d'un fil unique et continu. Sur la figure 2, la représentation schématique du bobinage 31 sous forme de bande a été réalisée pour faciliter la compréhension de la figure. En outre, un deuxième bobinage d'excitation 32 s'étend en partie entre les griffes 29 des roues polaires 24, 25. Comme cela est bien visible sur la figure 2, le deuxième bobinage d'excitation 32, de forme globalement annulaire, comporte une pluralité de portions principales 33 positionnées entre des faces latérales 34 de deux griffes 29 adjacentes et une pluralité de portions de liaison 36 disposées aux extrémités des griffes 29.
Chaque portion de liaison 36 relie deux portions principales 33 adjacentes. Les portions principales 33 suivent l'inclinaison des faces latérales 34 des griffes 29 par rapport à l'axe X, tandis que les portions de liaison 36 s'étendent suivant une direction sensiblement circonférentielle. Le deuxième bobinage d'excitation 32 entoure ainsi le premier bobinage d'excitation 31 .
Comme cela est visible sur la figure 3, pour un courant circulant à l'intérieur du deuxième bobinage d'excitation 32 suivant le sens indiqué par les flèches F1 , le champ magnétique pénètre à l'intérieur des griffes 29 d'une roue polaire 24 (cf. flèche F2) et sort des griffes 29 de l'autre roue polaire 25 (cf. flèche F3). Dans le mode de réalisation de la figure 2, le deuxième bobinage d'excitation 32 est formé par un fil unique 37.
Dans le mode de réalisation des figures 4, 5a, 5b, et 6, le deuxième bobinage d'excitation 32 est formé par une pluralité de fils 37. Comme cela est représenté sur la figure 4, la pluralité de fils 37 pourra être contenue dans un boîtier 42 assurant sa retenue. Le boîtier 42 présente une forme correspondante de celle du bobinage d'excitation 32. En effet, le boîtier 42 comporte des parties creuses s'étendant entre les faces latérales 34 de deux griffes adjacentes et contenant les portions principales 33 du bobinage 32, ainsi que des parties creuses disposées aux extrémités des griffes 29 et contenant les portions de liaison 36 du bobinage 32.
Afin de lier les fils 37 du bobinage 32 entre eux, la pluralité de fils 37 pourra être enrobée dans une couche de matériau de liaison 44, tel que montré sur les figures 5a, 5b et 6. La couche 44 pourra également avoir une fonction d'isolant électrique. La couche 44 pourra par exemple être réalisée dans un matériau à base de silicone afin d'évacuer par conduction la chaleur générée par le bobinage 32. La couche 44 pourra le cas échéant être chargée en additifs favorisant la dissipation thermique. La couche 44 recouvre l'ensemble des fils 37 du deuxième bobinage d'excitation 32, de sorte que les fils 37 du bobinage 32 sont entièrement noyés dans le matériau de liaison.
Comme cela est illustré par les figures 5a et 5b, chaque griffe 29 pourra comporter deux lèvres 45 à sa périphérie externe. Ces lèvres 45 s'étendent circonférentiellement de part et d'autre de chaque griffe 29. Ces lèvres 45 permettent de retenir radialement le bobinage 32 soumis à la force centrifuge lors de la rotation à grande vitesse du rotor 12.
Suivant un exemple de réalisation particulier montré à la figure 5b, des laminettes 48 sont disposées chacune entre deux griffes 29 consécutives. Chaque laminette 48 est maintenue coincée entre les lèvres 45 de deux griffes 29 adjacentes et les fils 37 du deuxième bobinage 32. Chaque laminette 48 prend la forme d'une plaquette réalisée par exemple dans un matériau à base de fibres de verre noyées dans une matière plastique pré- imprégnée. La laminette 48 est plate rectangulaire et a les mêmes dimensions et la même forme que les portions principales 33 du deuxième bobinage 32 qu'elle recouvre. Une couche de colle pourra être interposée entre le deuxième bobinage 32 et les laminettes 48. Alternativement, dans l'exemple de réalisation de la figure 6, les faces latérales 34 de deux griffes 29 adjacentes en vis-à-vis l'une de l'autre définissent un logement 49 de forme trapézoïdale. La section du logement 49 est telle qu'elle diminue lorsque l'on se déplace de la face interne vers la face externe des griffes 29 afin d'assurer la retenue radiale des fils 37 du deuxième bobinage 32. Les fils 37 pourront éventuellement être enrobés de la couche de matériau de liaison 44.
Il sera également possible de prévoir des aimants 54 positionnés entre deux griffes 29 adjacentes du rotor, tel que montré sur la figure 5b. Cela permet d'améliorer encore davantage les performances magnétiques de la machine électrique tournante.
Comme cela est montré sur la figure 1 , l'arbre 13 pourra être emmanché à force dans l'alésage central des roues polaires 24, 25. Du côté de son extrémité avant, l'arbre 13 pourra comporter une partie filetée pour la fixation d'une poulie 35. La poulie 35 appartient à un dispositif de transmission de mouvements à au moins une courroie entre l'alternateur 10 et le moteur thermique du véhicule automobile.
Le palier arrière 18 porte un porte-balais 38 muni de balais 39 destinés à venir frotter contre des bagues 40 d'un collecteur 41 pour assurer l'alimentation du bobinage du rotor 12. Par ailleurs, le stator 16 comporte un corps 43 en forme d'un paquet de tôles doté d'encoches équipées d'isolant d'encoches pour le montage des phases du stator 16. Chaque phase comporte au moins un enroulement de phase traversant les encoches du corps de stator 43 et forme, avec toutes les phases, un chignon avant 46 et un chignon arrière 47 de part et d'autre du corps de stator 43.
Les enroulements de phase sont obtenus par exemple à partir d'un fil continu recouvert d'émail ou à partir d'éléments conducteurs en forme d'épingles reliées électriquement entre elles par exemple par soudage. Les enroulements de phase sont reliés électriquement à un module électronique de puissance. Ce module comporte notamment un pont redresseur 52. La figure 7 représente le schéma électrique d'une machine électrique tournante triphasée par exemple à six pôles. Les enroulements de phase U, V, W couplés en l'occurrence en triangle sont connectés chacun à un bras de pont 51 correspondant d'un pont redresseur 52. Chaque bras de pont 51 comporte deux éléments redresseurs 55, tels que des diodes ou des transistors du type MOSFET. Le pont redresseur 52 est connecté électriquement aux bornes de la batterie 53 du véhicule automobile.
Les deux bobinages d'excitation 31 , 32 du rotor sont branchés électriquement en parallèle l'un par rapport à l'autre. Les bobinages 31 , 32 sont alimentés par la batterie 53 du véhicule. Alternativement, les enroulements de phase U, V, W pourront être couplés en étoile. En variante, les deux bobinages d'excitation 31 , 32 du rotor sont branchés électriquement en série l'un par rapport à l'autre.
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.
En outre, les différentes caractéristiques, variantes, et/ou formes de réalisation de la présente invention peuvent être associées les unes avec les autres selon diverses combinaisons, dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Rotor (12) de machine électrique tournante (10), notamment pour véhicule automobile, comportant:
- deux roues polaires (24, 25) comportant chacune un flasque (28) pourvu à sa périphérie externe de griffes (29), lesdites griffes (29) desdites roues polaires (24, 25) étant imbriquées les unes par rapport aux autres,
- un noyau (30) intercalé axialement entre lesdits flasques (28) desdites roues polaires (24, 25), et
- un premier bobinage d'excitation (31 ) bobiné autour dudit noyau (30), caractérisé en ce que ledit rotor (12) comporte en outre un deuxième bobinage d'excitation (32) s'étendant en partie entre lesdites griffes (29) desdites roues polaires (24, 25).
2. Rotor selon la revendication 1 , caractérisé en ce que ledit deuxième bobinage d'excitation (32) comporte une pluralité de portions principales (33) positionnées entre des faces latérales (34) de deux griffes (29) adjacentes et une pluralité de portions de liaison (36) disposées aux extrémités desdites griffes (29), chaque portion de liaison (36) reliant deux portions principales (33) adjacentes.
3. Rotor selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit deuxième bobinage d'excitation (32) est formé par un fil unique (37).
4. Rotor selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit deuxième bobinage d'excitation (32) est formé par une pluralité de fils (37).
5. Rotor selon la revendication 4, caractérisé en ce que la pluralité de fils (37) est contenue dans un boîtier (42).
6. Rotor selon la revendication 4, caractérisé en ce que la pluralité de fils (37) est enrobée dans une couche de matériau de liaison (44).
7. Rotor selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que chaque griffe (29) comporte à sa périphérie externe deux lèvres (45) de retenue radiale dudit deuxième bobinage d'excitation (32).
8. Rotor selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte des laminettes (48).
9. Rotor selon les revendications 7 et 8, caractérisé en ce que chaque laminette (48) est disposée entre deux griffes (29) consécutives et maintenue coincées entre deux lèvres (45) de deux griffes (29) adjacentes et les fils (37) du deuxième bobinage d'excitation (32).
10. Rotor selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que des faces (34) de deux griffes (29) adjacentes en vis-à-vis l'une de l'autre définissent un logement (49) de forme trapézoïdale.
1 1 . Rotor selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il comporte en outre au moins un aimant (54) positionné entre deux griffes (29) adjacentes.
12. Machine électrique tournante (10), notamment pour véhicule automobile, caractérisée en ce qu'elle comporte un rotor (12) tel que défini selon l'une quelconque des revendications précédentes.
13. Machine électrique tournante selon la revendication 12, caractérisée en ce que ledit premier bobinage d'excitation (31 ) et ledit deuxième bobinage d'excitation (32) sont branchés électriquement en parallèle l'un par rapport à l'autre.
PCT/FR2017/051729 2016-06-29 2017-06-28 Rotor a double excitation pour machine electrique tournante WO2018002522A1 (fr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1656098 2016-06-29
FR1656098A FR3053542A1 (fr) 2016-06-29 2016-06-29 Rotor a double excitation pour machine electrique tournante

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018002522A1 true WO2018002522A1 (fr) 2018-01-04

Family

ID=56920770

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/FR2017/051729 WO2018002522A1 (fr) 2016-06-29 2017-06-28 Rotor a double excitation pour machine electrique tournante

Country Status (2)

Country Link
FR (1) FR3053542A1 (fr)
WO (1) WO2018002522A1 (fr)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2307110A (en) * 1993-08-30 1997-05-14 Nippon Denso Co Magnet holder for a claw pole rotor
DE20017811U1 (de) * 2000-10-17 2001-11-29 Maco GmbH, 55118 Mainz Pollückenmagnete für Hochleistungs-Drehstromlichtmaschinen in Klauenpolausführung
US20020163274A1 (en) * 2001-05-01 2002-11-07 Denso Corporation Vehicle AC generator
FR2916104A1 (fr) * 2007-05-11 2008-11-14 Valeo Equip Electr Moteur Procede de fabrication d'un rotor de machine electrique tournante, notamment un alternateur
DE102012100350A1 (de) * 2011-01-19 2012-07-19 Denso Corporation Rotor für eine rotierende elektrische Maschine

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2307110A (en) * 1993-08-30 1997-05-14 Nippon Denso Co Magnet holder for a claw pole rotor
DE20017811U1 (de) * 2000-10-17 2001-11-29 Maco GmbH, 55118 Mainz Pollückenmagnete für Hochleistungs-Drehstromlichtmaschinen in Klauenpolausführung
US20020163274A1 (en) * 2001-05-01 2002-11-07 Denso Corporation Vehicle AC generator
FR2916104A1 (fr) * 2007-05-11 2008-11-14 Valeo Equip Electr Moteur Procede de fabrication d'un rotor de machine electrique tournante, notamment un alternateur
DE102012100350A1 (de) * 2011-01-19 2012-07-19 Denso Corporation Rotor für eine rotierende elektrische Maschine

Also Published As

Publication number Publication date
FR3053542A1 (fr) 2018-01-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1993189B1 (fr) Machine électrique tournante, et notamment alternateur de véhicule automobile, comportant un stator monté élastiquement dans une résine thermoconductrice
EP3104501B1 (fr) Rotor pour machine electrique tournante
EP1388197B1 (fr) Machine electrique tournante, notamment alternateur pour vehicule automobile
EP2983272B1 (fr) Induit de machine électrique tournante à performances magnétiques améliorées
WO2008062133A2 (fr) Dispositif ventilateur pour machine electrique tournante
FR2903245A1 (fr) Stator pour machine electrique tournante et machine electrique tournante comportant un tel stator
WO2018002522A1 (fr) Rotor a double excitation pour machine electrique tournante
EP3226387A1 (fr) Porte-balais pour machine électrique tournante muni d'un porte-capteur de température intégré
FR3054743B1 (fr) Bobine pour machine electrique tournante
WO2018158517A1 (fr) Rotor de machine électrique tournante munie d'au moins un roulement à ventilateur intégré
EP2220751A2 (fr) Machine electrique tournante equipee de moyens de determination de la position angulaire du rotor
FR3080717A1 (fr) Rotor de machine electrique tounante munie d'une repartition optimisee d'aimants interpolaires
FR2818821A1 (fr) Alternateur pour vehicule automobile
WO2017093635A1 (fr) Rotor a griffes de machine electrique tournante muni d'au moins un chanfrein realise dans un bord de fuite d'une griffe
WO2017093636A1 (fr) Rotor a griffes de machine electrique tournante muni de griffes a chanfrein de forme courbe
WO2018020188A1 (fr) Machine electrique tournante munie d'un stator avec un bobinage epingle
EP3549237A1 (fr) Rotor pour machine électrique tournante
WO2018150128A1 (fr) Onduleur de machine electrique tournante a refroidissement ameliore
FR3062968A1 (fr) Rotor de machine electrique tournante muni d'un support d'elements magnetiques
FR3039938A1 (fr) Ensemble pour machine electrique tournante comportant un collecteur fixe au moyen d'une goupille
WO2018020187A1 (fr) Machine electrique tournante munie de sorties de phase plaquees par serrage contre des pistes conductrices
WO2017042487A1 (fr) Stator de machine electrique muni d'un isolant d'encoche surmoule
FR3104335A1 (fr) Roue polaire pour rotor de machine électrique tournante
WO2022117539A1 (fr) Collecteur pour machine électrique tournante
WO2017093640A1 (fr) Rotor a griffes de machine electrique tournante muni d'au moins un chanfrein realise dans une griffe

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17745806

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 17745806

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1