WO2018178044A1 - Machine electrique tournante munie d'un rotor limitant les fuites magnetiques - Google Patents

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Amar DJEBBAR
Mostafa Kadiri
Stéphane Desenclos
Benjamin Pouchelle
Guillaume Dufour
Daniel BOUCLET
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Valeo Equipements Electriques Moteur SAS
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    • H02K7/1004—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with pulleys
    • H02K7/1008—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with pulleys structurally associated with the machine rotor
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    • H02K2201/03—Machines characterised by aspects of the air-gap between rotor and stator

Definitions

  • the present invention relates to a rotating electric machine claw rotor having a shape limiting magnetic leakage.
  • the invention finds a particularly advantageous, but not exclusive, application in the field of alternators and reversible electric machines for a motor vehicle.
  • An alternator transforms mechanical energy into electrical energy.
  • a reversible machine also makes it possible to convert electrical energy into mechanical energy, in particular to start the engine of the vehicle.
  • an alternator as described in document EP0762617 comprises a housing and, inside thereof, a claw rotor fixed in rotation with a shaft, and a stator which surrounds the rotor with presence. an air gap.
  • a pulley is attached to the front end of the shaft.
  • the stator comprises a body in the form of a pack of sheets with notches for mounting the phase windings of the stator winding.
  • These phase windings are, for example, three-phase windings connected in a star or in a triangle, the outputs of which are connected to at least one electronic rectification module comprising rectifying elements, such as diodes or transistors.
  • the rotor 1 comprises two pole wheels 2.
  • Each pole wheel 2 has a transversely oriented plate 3 provided at its outer periphery with claws 4, for example of trapezoidal shape and orientation axial.
  • the claws 4 of a wheel 2 are directed axially towards the plate 3 of the other wheel 2.
  • Each claw 4 of a pole wheel 2 enters the space between two claws 4 adjacent to the other pole wheel 2, so that the claws 4 of the pole wheels 2 are nested with respect to each other.
  • the polar pitch of the rotor Tpr is defined as the width of a pole on the side of a claw base 4.
  • the polar pitch of the stator Tps is also defined as the number of stator teeth 5 which covers a pole.
  • the invention aims to allow the use of an alternator whose pole pitch of the rotor Tpr is greater than the pole pitch of the stator Tps while avoiding yield losses.
  • the subject of the invention is a rotary electric machine for a motor vehicle comprising:
  • a rotor comprising two pole wheels each comprising a plate and a plurality of claws
  • each claw having a leading edge and a trailing edge extending between a base and a tip of the corresponding claw
  • the gap is increased by at least 25% in at least one intersection area between the plate and a claw of a corresponding pole wheel with respect to the air gap measured at a straight line passing through the tip of the claw and perpendicular to the base of the claw.
  • the gap is increased only on the side of the leading edges of the claws of the pole wheels.
  • the gap is increased alternately on the side of a leading edge of a claw and the side of a trailing edge of an adjacent claw of the pole wheels.
  • the air gap is increased on the leading edge side and the trailing edge side of each claw of the pole wheels.
  • the air gap is increased by a radius formed at the intersection zone.
  • the radius is between 3 and 10mm. Such a radius makes it possible to cover the area of the magnetic short-circuit between the rotor and the stator.
  • the air gap is increased by a chamfer made at the intersection zone.
  • the chamfer has a width of between 3 and 10 mm.
  • the chamfer has an angle of between 15 degrees and 85 degrees relative to an axis of the corresponding claw. In one embodiment, the claws of the pole wheels are symmetrical.
  • the claws of the pole wheels are asymmetrical.
  • said rotating electrical machine comprises interpolar magnets each positioned inside a space separating two successive claws.
  • the interpolar magnets are held by lips belonging to two adjacent claws.
  • a minimum thickness of each holding lip is 1 .35 mm.
  • FIG. 1, already described, is a partial view from above illustrating the magnetic short-circuit zone between the rotor and the stator of an alternator according to the state of the art;
  • FIG. 2 is a graphical representation showing the evolution of the efficiency of an alternator as a function of a ratio between the polar pitch of the rotor and the polar pitch of the stator;
  • Figure 3 is a longitudinal section of an alternator according to the present invention.
  • Figures 4 to 6 are partial top views of a rotor of an alternator illustrating various embodiments of the present invention
  • FIGS. 7a and 7b are views illustrating the configuration of the magnetic flux respectively for a rotor according to the state of the art and for a rotor according to the invention
  • Fig. 8 is a graphical representation illustrating the current flow gain of an alternator made in accordance with the present invention.
  • FIG. 3 shows a compact alternator 10 and polyphase, especially for a motor vehicle.
  • This alternator 10 transforms mechanical energy into electrical energy and can be reversible.
  • Such a reversible alternator 10, called an alternator-starter makes it possible to transform 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 January 6 which surrounds the rotor 12.
  • a pulley 14 is fixed on the shaft 13. This pulley belongs to a belt motion transmission device between the alternator 10 and the engine of the motor vehicle.
  • the axis X of the shaft 13 forms the axis of rotation of the rotor 12.
  • the stator 1 6 comprises a body 19 in the form of a pack of sheets with teeth 17 (see Figures 7a and 7b) delimiting notches for mounting the phases of the stator.
  • Each phase comprises at least one winding passing through the notches of the body 19 of the stator 1 6 and forms, with all the phases, a front bun 20 and a rear bun 21 on either side of the stator body 19.
  • the windings are obtained for example from a continuous wire covered with enamel or from bar-like conductor elements, such as pins connected together, for example by welding. These windings are, for example, three-phase windings connected in a star or in a triangle, the outputs of which are connected to at least one rectifier or inverter bridge.
  • the case applies to an alternator or alternator-starter as described for example in the document FR2745445.
  • the rotor 12 comprises two pole wheels 24, 25 each having a plate 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 plate 28 of the other wheel.
  • Each claw 29 of a pole wheel 24, 25 enters the space between two claws 29 adjacent to the other pole wheel, so that the claws 29 of the pole wheels 24, 25 are interleaved with each other.
  • the outer periphery of the claws 29 defines with the inner periphery of the body 19 of the stator 1 6 the gap E between the stator 16 and the rotor 12.
  • a cylindrical core 30 is interposed axially between the plates 28 of the wheels 24, 25.
  • the core 30 consists of two half-cores each belonging to one of the plates 28.
  • This core 30 carries at its outer periphery a excitation coil 31 wound in an insulator radially interposed between the core 30 and the coil 31.
  • the housing 1 1 comprises 35 front and rear bearings 36 assembled with each other.
  • the bearings 35, 36 are of hollow form and each bear a central bearing 37, 38 ball for the rotational mounting of the shaft 13 of the rotor.
  • the rear bearing 36 carries a brush holder 40 provided with brushes 41 intended to rub against rings 44 of a manifold 45 connected by wire bonds to the excitation coil 31.
  • the brushes 41 are electrically connected to a voltage regulator mounted outside the machine.
  • the front 35 and rear 36 bearings comprise substantially lateral front and rear openings in order to allow the cooling of the alternator 10 by air circulation generated by the rotation of fans 48 positioned on the front and rear faces of the rotor.
  • Each fan 48 is provided with a plurality of blades 49.
  • the front lateral openings 50 and rear 51 are opposite the bun respectively front 20 and rear 21.
  • each claw 29 of trapezoidal shape has a leading edge 54 entering first into contact with the air in the direction of rotation of the rotor 12 indicated by the arrow S and a trailing edge 55 located on the opposite side from the leading edge 54.
  • These edges 54, 55 extend between the base 56 of the claw 29 and the tip 57 of the claw 29.
  • the gap E is increased by at least 25%, preferably from 100% to 300%, in an intersection zone 61 between the plate 28 and a claw 29 of the corresponding pole wheel 24, 25 relative to the air gap E measured at a straight line D passing through the tip of the claw 29 and perpendicular to the base 56 of the claw 29.
  • the air gap E may also be increased on the leading edge 54 side and the trailing edge side 55 of each claw 29. Alternatively, the air gap E may be increased only on the trailing edge 55 of the claws 29 or only on the side of the leading edges 54 of the claws 29. The air gap E may also be increased alternately on the side of a leading edge 54 of a claw 29 and the side of a trailing edge 55 of a adjacent claw 29.
  • the gap E can be increased by a radius R made at the corresponding intersection zone 61.
  • this radius R is between 3 and 10mm.
  • the gap E is increased by a chamfer 63 made at the corresponding intersection zone 61.
  • this chamfer 63 has a width of between 3 and 10 mm.
  • the chamfer 63 has an angle of between 15 degrees and 85 degrees relative to the axis of the claw 29.
  • the rotor 12 may include interpolar magnets 65 each positioned within a space 68 separating two successive claws 29.
  • the magnets 65 can be positioned inside all the interpolar spaces 68 or only inside some of them and evenly distributed along the circumference of the rotor 12.
  • the magnets 65 are held by lips 70 belonging to two adjacent claws 29.
  • a minimum thickness of each holding lip 70 is 1.35mm.
  • the inter-polar permanent magnets 65 may be made for example of rare earth NeFeB (Neodymium-Iron-Boron) or SmCo (Samarium-Cobalt). The choices of the material and the number of interpolar magnets 65 make it possible to easily adjust the magnetic properties of the rotor 12 to the desired power of the alternator 10.
  • the increase of the gap E in the intersection zone 61 can be obtained by combining the realization of a radius R to that of a chamfer 63.
  • FIG. 7b shows that the local increase of the gap E makes it possible to minimize the magnetic flux leakage F_Mag in the zone Z with respect to a conventional rotor configuration shown in FIG. 7a.
  • FIG. 8 shows the gain in current ⁇ between an alternator 10 according to the present invention (see curve C2) with respect to an alternator according to the state of the art (see curve C1).
  • This gain ⁇ may be of the order of 5A. It is also associated with a gain in efficiency and an aeraulic gain.
  • the claws 29 of the pole wheels 24, 25 are symmetrical, that is to say that the line D passing through the center of the base 56 also passes through the point 57 of the claw 29 29.
  • the line D is thus the median line of the claw 29.
  • the claws 29 of the pole wheels 24, 25 are asymmetrical, that is to say that the median passing through the center of the base 56 of a claw 29 is shifted with respect to a parallel straight line passing through the point 57 of the corresponding claw 29.
  • An asymmetrical claw 29 can be bent in the direction of rotation S or in the direction opposite to the direction of rotation S.
  • the claws 29 of the two pole wheels 24, 25 can be bent in the same direction or in opposite directions.

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Abstract

L'invention porte principalement sur une machine électrique tournante de véhicule automobile comportant: - un stator, - un rotor (12) comportant deux roues polaires (24, 25) comprenant chacune un plateau (28) et une pluralité de griffes (29), - un entrefer étant défini entre une périphérie interne du stator (16) et une périphérie externe des griffes (29), - chaque griffe (29) comportant un bord d'attaque (54) et un bord de fuite (55) s'étendant entre une base (56) et une pointe (57) de la griffe (29) correspondante, caractérisée en ce que l'entrefer est augmenté d'au moins 25% dans au moins une zone d'intersection (61) entre le plateau (28) et une griffe (29) d'une roue polaire (24, 25) correspondante par rapport à l'entrefer mesuré au niveau une droite (D) passant par la pointe (57) de la griffe (29) et perpendiculaire à la base (56) de la griffe (29).

Description

MACHINE ÉLECTRIQUE TOURNANTE MUNIE D'UN ROTOR LIMITANT
LES FUITES MAGNÉTIQUES
La présente invention porte sur un rotor à griffes de machine électrique tournante ayant une forme limitant les fuites magnétiques. L'invention trouve une application particulièrement avantageuse, mais non exclusive, dans le domaine des alternateurs et des machines électriques réversibles pour véhicule automobile. Un alternateur transforme de l'énergie mécanique en énergie électrique. Une machine réversible permet également de transformer de l'énergie électrique en énergie mécanique, notamment pour démarrer le moteur thermique du véhicule.
De façon connue en soi, un alternateur tel que décrit dans le document EP0762617 comporte un carter et, à l'intérieur de celui-ci, un rotor à griffes solidaire en rotation d'un arbre, et un stator qui entoure le rotor avec présence d'un entrefer. Une poulie est fixée sur l'extrémité avant de l'arbre. Le stator comporte un corps en forme d'un paquet de tôles doté d'encoches pour le montage des enroulements de phase du bobinage statorique. Ces enroulements de phase sont par exemple des enroulements triphasés connectés en étoile ou en triangle, dont les sorties sont reliées à au moins un module électronique de redressement comportant des éléments redresseurs, tels que des diodes ou des transistors.
Par ailleurs, comme cela est illustré par la figure 1 , le rotor 1 comporte deux roues polaires 2. Chaque roue polaire 2 présente un plateau 3 d'orientation transversale pourvu à sa périphérie externe de griffes 4 par exemple de forme trapézoïdale et d'orientation axiale. Les griffes 4 d'une roue 2 sont dirigées axialement vers le plateau 3 de l'autre roue 2. Chaque griffe 4 d'une roue polaire 2 pénètre dans l'espace existant entre deux griffes 4 voisines de l'autre roue polaire 2, de sorte que les griffes 4 des roues polaires 2 sont imbriquées les unes par rapport aux autres.
On définit le pas polaire du rotor Tpr comme étant la largeur d'un pôle du côté d'une base de griffe 4. On définit également le pas polaire du stator Tps comme étant le nombre de dents statoriques 5 qui couvre un pôle. Par exemple, dans le cas d'un système triphasé avec 6 paires de pôles et un nombre de dents statorique égal à 36, on a Tps = 36/12 pôles = 3 dents comme cela est représenté sur la figure 1 .
Comme cela est illustré par la figure 2, dans le cas où le pas polaire du rotor Tpr est inférieur au pas polaire du stator Tps (cf. zone Z1 ), il n'y a pas assez d'échange de flux magnétique entre le rotor et le stator, ce qui engendre une baisse de débit et de rendement de la machine électrique.
Dans le cas où le pas polaire du rotor Tpr est égal au pas polaire du stator Tps (cf. zone Z2), aucun court-circuit magnétique n'est observable, ce qui engendre une augmentation de débit et de rendement de la machine électrique.
Dans le cas où le pas polaire du rotor Tpr est supérieur au pas polaire du stator Tps (cf. zone Z3), on observe des court-circuits magnétiques dans la zone CC de la figure 1 , ce qui engendre une baisse du débit et du rendement de la machine électrique.
L'invention vise à permettre l'utilisation d'un alternateur dont le pas polaire du rotor Tpr est supérieur au pas polaire du stator Tps tout en évitant les pertes de rendement.
A cet effet, l'invention a pour objet une machine électrique tournante de véhicule automobile comportant:
- un stator,
- un rotor comportant deux roues polaires comprenant chacune un plateau et une pluralité de griffes,
- un entrefer étant défini entre une périphérie interne du stator et une périphérie externe des griffes,
- chaque griffe comportant un bord d'attaque et un bord de fuite s'étendant entre une base et une pointe de la griffe correspondante,
caractérisée en ce que l'entrefer est augmenté d'au moins 25% dans au moins une zone d'intersection entre le plateau et une griffe d'une roue polaire correspondante par rapport à l'entrefer mesuré au niveau une droite passant par la pointe de la griffe et perpendiculaire à la base de la griffe. L'invention permet ainsi, du fait de cette augmentation locale de l'entrefer, de limiter les fuites magnétiques dans l'alternateur en réduisant les zones de court-circuit. L'invention permet en outre d'augmenter le débit de l'alternateur ainsi que le rendement correspondant. Selon une réalisation, l'entrefer est augmenté uniquement du côté des bords de fuite des griffes des roues polaires.
Selon une réalisation, l'entrefer est augmenté uniquement du côté des bords d'attaque des griffes des roues polaires.
Selon une réalisation, l'entrefer est augmenté alternativement du côté d'un bord d'attaque d'une griffe et du côté d'un bord de fuite d'une griffe adjacente des roues polaires.
Selon une réalisation, l'entrefer est augmenté du côté du bord d'attaque et du côté de bord de fuite de chaque griffe des roues polaires.
Selon une réalisation, l'entrefer est augmenté par un rayon réalisé au niveau de la zone d'intersection.
Selon une réalisation, le rayon est compris entre 3 et 10mm. Un tel rayon permet de couvrir la zone du court-circuit magnétique entre le rotor et le stator.
Selon une réalisation, l'entrefer est augmenté par un chanfrein réalisé au niveau de la zone d'intersection.
Selon une réalisation, le chanfrein présente une largeur comprise entre 3 et 10mm.
Selon une réalisation, le chanfrein présente un angle compris entre 15 degrés et 85 degrés par rapport à un axe de la griffe correspondante. Selon une réalisation, les griffes des roues polaires sont symétriques.
Selon une réalisation, les griffes des roues polaires sont dissymétriques. Selon une réalisation, ladite machine électrique tournante comporte des aimants interpolaires positionnés chacun à l'intérieur d'un espace séparant deux griffes successives.
Selon une réalisation, les aimants interpolaires sont maintenus par des lèvres appartenant à deux griffes adjacentes.
Selon une réalisation, une épaisseur minimum de chaque lèvre de maintien est de 1 .35mm.
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 , déjà décrite, est une vue partielle de dessus illustrant la zone de court-circuit magnétique entre le rotor et le stator d'un alternateur selon l'état de la technique;
La figure 2, déjà décrite, est une représentation graphique montrant l'évolution du rendement d'un alternateur en fonction d'un ratio entre le pas polaire du rotor et le pas polaire du stator;
La figure 3 est une en coupe longitudinale d'un alternateur selon la présente invention;
Les figures 4 à 6 sont des vues partielles de dessus d'un rotor d'un alternateur illustrant différents modes de réalisation de la présente invention;
Les figures 7a et 7b sont des vues illustrant la configuration du flux magnétique respectivement pour un rotor selon l'état de la technique et pour un rotor selon l'invention;
La figure 8 est une représentation graphique illustrant le gain en débit de courant d'un alternateur réalisé selon la présente invention.
Les éléments identiques, similaires, ou analogues conservent la même référence d'une figure à l'autre.
On a représenté sur la figure 3 un alternateur 10 compact et polyphasé, notamment pour véhicule automobile. Cet alternateur 10 transforme de l'énergie mécanique en énergie électrique et peut être réversible. Un tel alternateur 10 réversible, appelé alterno-démarreur, permet de transformer de l'énergie électrique en énergie mécanique notamment pour démarrer le moteur thermique du véhicule.
Cet alternateur 10 comporte un carter 1 1 et, à l'intérieur de celui-ci, un rotor à griffes 12 monté sur un arbre 13, et un stator 1 6 qui entoure le rotor 12. Une poulie 14 est fixée sur l'arbre 13. Cette poulie appartient à un dispositif de transmission de mouvement à courroie entre l'alternateur 10 et le moteur thermique du véhicule automobile. L'axe X de l'arbre 13 forme l'axe de rotation du rotor 12.
Le stator 1 6 comporte un corps 19 en forme d'un paquet de tôles doté de dents 17 (cf. figures 7a et 7b) délimitant des encoches pour le montage des phases du stator. Chaque phase comporte au moins un enroulement traversant les encoches du corps 19 du stator 1 6 et forme, avec toutes les phases, un chignon avant 20 et un chignon arrière 21 de part et d'autre du corps de stator 19.
Les enroulements sont obtenus par exemple à partir d'un fil continu recouvert d'émail ou à partir d'éléments conducteurs en forme de barre, tels que des épingles reliées entre elles par exemple par soudage. Ces enroulements sont par exemple des enroulements triphasés connectés en étoile ou en triangle, dont les sorties sont reliées à au moins un pont redresseur ou onduleur. La cas s'applique à un alternateur ou alterno- démarreur comme décrit par exemple dans le document FR2745445. Le rotor 12 comporte deux roues polaires 24, 25 présentant chacune un plateau 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 plateau 28 de l'autre roue. Chaque griffe 29 d'une roue polaire 24, 25 pénètre dans l'espace existant entre deux griffes 29 voisines de l'autre roue polaire, de sorte que les griffes 29 des roues polaires 24, 25 sont imbriquées les unes par rapport aux autres. La périphérie externe des griffes 29 définit avec la périphérie interne du corps 19 du stator 1 6 l'entrefer E entre le stator 16 et le rotor 12.
Un noyau cylindrique 30 est intercalé axialement entre les plateaux 28 des roues 24, 25. En l'occurrence, le noyau 30 consiste en deux demi- noyaux appartenant chacun à l'un des plateaux 28. Ce noyau 30 porte à sa périphérie externe une bobine d'excitation 31 bobinée dans un isolant intercalé radialement entre le noyau 30 et la bobine 31 .
Par ailleurs, le carter 1 1 comporte des paliers avant 35 et arrière 36 assemblés l'un avec l'autre. Les paliers 35, 36 sont de forme creuse et portent chacun centralement un roulement 37, 38 à billes pour le montage à rotation de l'arbre 13 du rotor. Le palier arrière 36 porte un porte-balais 40 muni de balais 41 destinés à venir frotter contre des bagues 44 d'un collecteur 45 reliées par des liaisons filaires au bobinage d'excitation 31 . Les balais 41 sont reliés électriquement à un régulateur de tension monté à l'extérieur de la machine.
Les paliers avant 35 et arrière 36 comportent des ouvertures sensiblement latérales avant et arrière en vue de permettre le refroidissement de l'alternateur 10 par circulation d'air engendrée par la rotation de ventilateurs 48 positionnés sur les faces avant et arrière du rotor. Chaque ventilateur 48 est pourvu d'une pluralité de pales 49. Les ouvertures latérales avant 50 et arrière 51 sont en regard des chignons respectivement avant 20 et arrière 21 .
Comme on peut le voir sur la figure 4, chaque griffe 29 de forme trapézoïdale comporte un bord d'attaque 54 entrant le premier en contact avec l'air suivant le sens de rotation du rotor 12 indiqué par la flèche S et un bord de fuite 55 situé du côté opposé par rapport au bord d'attaque 54. Ces bords 54, 55 s'étendent entre la base 56 de la griffe 29 et la pointe 57 de la griffe 29.
En l'occurrence, l'entrefer E est augmenté d'au moins 25%, de préférence de 100% à 300%, dans une zone d'intersection 61 entre le plateau 28 et une griffe 29 de la roue polaire 24, 25 correspondante par rapport à l'entrefer E mesuré au niveau d'une droite D passant par la pointe de la griffe 29 et perpendiculaire à la base 56 de la griffe 29.
L'entrefer E pourra également être augmenté du côté du bord d'attaque 54 et du côté de bord de fuite 55 de chaque griffe 29. Alternativement, l'entrefer E pourra être augmenté uniquement du côté des bords de fuite 55 des griffes 29 ou uniquement du côté des bords d'attaque 54 des griffes 29. L'entrefer E pourra également être augmenté alternativement du côté d'un bord d'attaque 54 d'une griffe 29 et du côté d'un bord de fuite 55 d'une griffe 29 adjacente.
Comme cela est représenté sur la figure 4, l'entrefer E pourra être augmenté par un rayon R réalisé au niveau de la zone d'intersection 61 correspondante. De préférence, ce rayon R est compris entre 3 et 10mm.
Dans le mode de réalisation de la figure 5, l'entrefer E est augmenté par un chanfrein 63 réalisé au niveau de la zone d'intersection 61 correspondante. De préférence, ce chanfrein 63 présente une largeur comprise entre 3 et 10mm. Par ailleurs, le chanfrein 63 présente un angle compris entre 15 degrés et 85 degrés par rapport à l'axe de la griffe 29.
Comme cela est représenté sur la figure 6, le rotor 12 pourra comporter des aimants interpolaires 65 positionnés chacun à l'intérieur d'un espace 68 séparant deux griffes 29 successives. Les aimants 65 pourront être positionnés à l'intérieur de tous les espaces interpolaires 68 ou uniquement à l'intérieur de certains d'entre eux et répartis de façon régulière suivant la circonférence du rotor 12.
A cet effet, les aimants 65 sont maintenus par des lèvres 70 appartenant à deux griffes 29 adjacentes. De préférence, une épaisseur minimum de chaque lèvre de maintien 70 est de 1 .35mm.
Les aimants permanent inter-polaires 65 pourront être réalisés par exemple en terres rare NeFeB (Neodyme-Fer-Bore) ou SmCo (Samarium- Cobalt). Les choix du matériau et du nombre d'aimants interpolaires 65 permettent d'ajuster aisément les propriétés magnétiques du rotor 12 à la puissance recherchée de l'alternateur 10.
Dans ce cas, l'augmentation de l'entrefer E dans la zone d'intersection 61 pourra être obtenue en combinant la réalisation d'un rayon R à celle d'un chanfrein 63.
La figure 7b montre que l'augmentation locale de l'entrefer E permet de minimiser les fuites de flux magnétique F_Mag dans la zone Z par rapport à une configuration de rotor classique représentée sur la figure 7a.
En outre, la figure 8 met en évidence le gain en courant Δ entre un alternateur 10 selon la présente invention (cf. courbe C2) par rapport à un alternateur selon l'état de la technique (cf. courbe C1 ). Ce gain Δ pourra être de l'ordre de 5A. Il est en outre associé à un gain de rendement et à un gain aéraulique.
Dans l'exemple de réalisation, les griffes 29 des roues polaires 24, 25 sont symétriques, c'est-à-dire que la droite D passant par le centre de la base 56 passe également par la pointe 57 de la griffe 29 29. La droite D est ainsi la droite médiane de la griffe 29. En variante, les griffes 29 des roues polaires 24, 25 sont dissymétriques, c'est-à-dire que la médiane passant par le centre de la base 56 d'une griffe 29 est décalée par rapport à une droite parallèle passant par la pointe 57 de la griffe 29 correspondante. Une griffe 29 dissymétrique peut être penchée dans le sens de rotation S ou dans le sens opposé au sens de rotation S. Les griffes 29 des deux roues polaires 24, 25 pourront être penchées dans le même sens ou dans des sens opposés.
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 . Machine électrique tournante (10) de véhicule automobile comportant:
- un stator (1 6),
- un rotor (12) comportant deux roues polaires (24, 25) comprenant chacune un plateau (28) et une pluralité de griffes (29),
- un entrefer (E) étant défini entre une périphérie interne du stator (1 6) et une périphérie externe des griffes (29),
- chaque griffe (29) comportant un bord d'attaque (54) et un bord de fuite (55) s'étendant entre une base (56) et une pointe (57) de la griffe (29) correspondante,
caractérisée en ce que l'entrefer (E) est augmenté d'au moins 25% dans au moins une zone d'intersection (61 ) entre le plateau (28) et une griffe (29) d'une roue polaire (24, 25) correspondante par rapport à l'entrefer (E) mesuré au niveau une droite (D) passant par la pointe (57) de la griffe (29) et perpendiculaire à la base (56) de la griffe (29).
2. Machine électrique tournante selon la revendication 1 , caractérisée en ce que l'entrefer (E) est augmenté uniquement du côté des bords de fuite (55) des griffes (29) des roues polaires (24, 25).
3. Machine électrique tournante selon la revendication 1 , caractérisée en ce que l'entrefer (E) est augmenté uniquement du côté des bords d'attaque (54) des griffes (29) des roues polaires (24, 25).
4. Machine électrique tournante selon la revendication 1 , caractérisée en ce que l'entrefer (E) est augmenté alternativement du côté d'un bord d'attaque (54) d'une griffe (29) et du côté d'un bord de fuite (55) d'une griffe (29) adjacente des roues polaires (24, 25).
5. Machine électrique tournante selon la revendication 1 , caractérisée en ce que l'entrefer (E) est augmenté du côté du bord d'attaque (54) et du côté de bord de fuite (55) de chaque griffe (29) des roues polaires (24, 25).
6. Machine électrique tournante selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que l'entrefer (E) est augmenté par un rayon (R) réalisé au niveau de la zone d'intersection (61 ).
7. Machine électrique tournante selon la revendication 6, caractérisée en ce que le rayon (R) est compris entre 3 et 10mm.
8. Machine électrique tournante selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que l'entrefer (E) est augmenté par un chanfrein (63) réalisé au niveau de la zone d'intersection (61 ).
9. Machine électrique tournante selon la revendication 8, caractérisée en ce que le chanfrein (63) présente une largeur comprise entre 3 et 10mm.
10. Machine électrique tournante selon la revendication 8 ou 9, caractérisée en ce que le chanfrein (63) présente un angle compris entre 15 degrés et 85 degrés par rapport à un axe de la griffe (29) correspondante.
1 1 . Machine électrique tournante selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisée en ce que les griffes (29) des roues polaires (24, 25) sont symétriques.
12. Machine électrique tournante selon l'une quelconque des revendications 1 à 1 1 , caractérisée en ce que les griffes (29) des roues polaires (24, 25) sont dissymétriques.
13. Machine électrique tournante selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisée en ce qu'il comporte des aimants interpolaires (65) positionnés chacun à l'intérieur d'un espace (68) séparant deux griffes (29) successives.
14. Machine électrique tournante selon la revendication 13, caractérisée en ce que les aimants interpolaires (65) sont maintenus par des lèvres (70) appartenant à deux griffes (29) adjacentes.
15. Machine électrique tournante selon la revendication 14, caractérisée en ce qu'une épaisseur minimum de chaque lèvre de maintien (70) est de 1 .35mm .
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