WO2020079334A1 - Machine electrique a rotor bobine - Google Patents

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WO2020079334A1
WO2020079334A1 PCT/FR2019/052168 FR2019052168W WO2020079334A1 WO 2020079334 A1 WO2020079334 A1 WO 2020079334A1 FR 2019052168 W FR2019052168 W FR 2019052168W WO 2020079334 A1 WO2020079334 A1 WO 2020079334A1
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WO
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electric machine
belt device
winding
framing
free end
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PCT/FR2019/052168
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English (en)
Inventor
Stephane Vondena
Pascal VANRYCKE
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PSA Automobiles SA
Original Assignee
PSA Automobiles SA
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Publication date
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    • H02K9/22—Arrangements for cooling or ventilating by solid heat conducting material embedded in, or arranged in contact with, the stator or rotor, e.g. heat bridges
    • H02K9/227—Heat sinks
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00—Details of windings
    • H02K3/46—Fastening of windings on the stator or rotor structure
    • H02K3/52—Fastening salient pole windings or connections thereto
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • H02K3/04—Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors
    • H02K3/24—Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors with channels or ducts for cooling medium between the conductors
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    • 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
    • H02K1/08—Salient poles

Definitions

  • the present invention relates to an electrical machine with a wound rotor equipped with a belt device.
  • the electric machine is a synchronous electric machine with a wound rotor cooled by air circulation.
  • document FR-A-2 842 666 describes a rotor having a solid magnetic circuit with one or more surfaces at least partially covering a cross section of a coil and subjected to centrifugal forces acting on this cross section above a certain rotor speed. At least one coil extends around the teeth on the solid magnetic circuit.
  • the coil has two cross sections extending substantially transversely to the length axis of the rotor shaft.
  • the rotor also comprises, between two consecutive teeth, two wedges coming to bear respectively on the adjacent sides of two windings carried by these teeth for the maintenance of the windings.
  • the wedges are connected together by rods which keep them in abutment against the sides.
  • the chocks have fins that help cool the rotor.
  • the basic problem of the invention is to design a maintenance of each winding or each group of windings in an electric machine with a wound rotor which are simple to design and assemble.
  • an electric machine with a wound rotor having windings, the rotor having arms with an end portion of at least one winding wound around a portion of free end of each arm, characterized in that said at least one winding associated with an arm is housed in a belt device which has an empty interior space delimited by a U-shaped frame part having a bottom framed by two branches open to a respective free end, the framing part surrounding said at least one winding, a closing part secured to each free end of the two branches of the framing part closing the belt device.
  • the technical effect of the present invention is to prevent centrifugation of the rotor winding. This function is carried out by encircling the winding or windings by the belt device and, advantageously by taking up radial support between each branch of the framing part and a pole horn.
  • the main gains obtained by the present invention are gains in mass, cost and assembly time.
  • closure part is removable from the framing part. This allows easy disassembly of the belt device.
  • the closure part is secured to a first longitudinal end with a free end of a first branch of the framing part by at least one fixing means, a second longitudinal end opposite the first longitudinal end of the closure part having a tongue penetrating a notch carried by a free end of the second branch of the framing part.
  • the free end of the first branch of the framing part has a lug protruding in extension of the first branch, the closure part having a curved portion relative to the rest of the closure part and applied against the protruding lug, said at least one fixing means passing through the lug and the curved portion.
  • the protruding lug and the curved portion are of planar shape.
  • the two branches of the U-shaped framing part bear on their outer face to the belt device of the longitudinal fins superimposed on each other extending over a whole length of each of the branches, the fins projecting of their branch associated perpendicular to the plane of the branch being longer in half the width of the branch than in the other half-width.
  • the longitudinal fins contribute to the cooling by ventilation of the winding or group of windings.
  • the free ends of the innermost fins are very close for belt devices arranged one next to the other while the free ends of the finest fins external of a belt device are relatively distant from the fins of the adjacent belt device, which provides the possibility of using larger fins.
  • a reinforcement or internal U-shaped support part is applied against an inner longitudinal central zone of the framing part.
  • the bottom of the framing part and the closing part are of convex rounded shape, each of the framing and closing parts having a cap covering them, a partially closed space being delimited internally by the closing part and the associated cap.
  • the space delimited in the closure part serves to receive a free end portion of an arm extending from the rotor.
  • each arm enters a respective belt device.
  • Such belting devices advantageously replace the shim and hoop end system of the electric machine for the windings or groups of windings arranged regularly and concentrically around the rotor of the electric machine.
  • each arm with the end portion of at least one coil wound around are housed in the closure part of the respective belting device, a respective pole horn covering said at least one winding associated with each arm, each pole horn having two longitudinal edges resting against a respective branch of the framing part of the respective belting device.
  • FIG. 1 is a schematic representation of a perspective view of a belt device of a machine according to the present invention, the device being shown without the coil or the group of coils inserted inside it,
  • FIG. 2 is a schematic representation of a cross-sectional view of a portion of the belt device of a machine according to the present invention, this view being enlarged relative to Figure 1, Figure 2 showing in particular a branch of the frame part of the belt device carrying fins and a portion of an adjacent belt device,
  • FIG. 3 is a schematic representation of a perspective view from above of a portion of an electrical machine with a wound rotor according to the present invention, the electrical machine comprising several belting devices of the type of that shown in Figure 1 .
  • the present invention relates to an electric machine 3 with a wound rotor 4 comprising a belt device 1 of at least one winding 2a, 2b of the electric machine 3 with a wound rotor 4, the electric machine 3 comprising several windings 2a, 2b or groups of windings 2a, 2b arranged concentric with a longitudinal axis A of rotation of the rotor 4.
  • the rotor 4 is a rotor with salient poles.
  • a winding group 2a, 2b can for example be formed of two superimposed windings 2a, 2b or of two superimposed windings of the same winding 2a, 2b.
  • the belt device 1 has an empty interior space delimited by a U-shaped frame part 5 having a bottom 5a framed by two branches 5b, 5c open at a respective free end.
  • This framing part 5 is intended to surround in its interior the coil 2a, 2b or the coils 2a, 2b of the same group.
  • a closing part 6 secured to each free end of the two branches 5b, 5c of the framing part 5 closes the belt device 1 by leaving it open on its face opposite to the rotor 4 of the electric machine 3.
  • This closure part 6 can be removable from the framing part 5, which allows disassembly of the belt device 1 from around the coil 2a, 2b or the group of coils 2a, 2b without damaging the device. belt 1.
  • the closing part 6 can be welded or glued to the framing part 5, which is not preferred.
  • the closing part 6 can be secured at a first longitudinal end with a free end of a first branch 5b of the framing part 5 by at least one fixing means 7.
  • a second longitudinal end of the framing part 5 opposite the first longitudinal end of the closure part 6 can then have a tongue 8 penetrating into a notch 9 carried by a free end of the second branch 5c of the part framing 5.
  • each fixing means 7 or fixing group being carried by a respective longitudinal end of the closure part 6, the fixing then being symmetrical on the two longitudinal ends of the closure part 6.
  • latching means on at least one longitudinal end of the closure part 6 cooperating with complementary latching means carried by a free end of a branch 5b, 5c of the part d 'framing 5 opposite.
  • the free end of the first branch 5b of the framing part 5 may have a lug 10 projecting in extension of the first branch 5b.
  • the closure part 6 can then have a curved portion 1 1 relative to the rest of the closure part 6 and applied against the protruding lug 10.
  • the fixing means 7 or the group of fixing means can pass through the lug 10 and the curved portion 1 1.
  • the fixing means 7 may be a screw in which case the lug 10 is pierced with an internally threaded recess or as shown in Figures 1 and 2 a threaded rod with a nut. It can also be used one or more rivets.
  • the curved portion 1 1 can be curved at 90 ° relative to the rest of the closure part 6.
  • the tongue 8 can be carried by an intermediate element curved to 90 ° being directed towards the bottom 5a of the framing part 5 when the closing part 6 is fixed on the part frame 5, the tongue 8 extending at 90 ° from the intermediate element towards the longitudinal free end of the associated branch 5b, 5c.
  • the protruding lug 10 and the curved portion 1 1 can be flat in shape for better support against each other.
  • the curved portion 11 may be larger than the tongue 8.
  • the two branches 5b, 5c of the framing part 5 in the form of U can bear on their outer face to the belt device 1 of the longitudinal fins 12 superimposed on each other and extending over a whole length of each of the branches 5b, 5c.
  • the fins 12 protruding from their associated branch 5b, 5c perpendicular to the plane of the branch may be longer in a half-width 11 of the branch than in the other half -width I2.
  • the half-width 11 carrying the longest fins 12 is intended to be the furthest from the longitudinal axis A of the rotor 4.
  • the belt devices each housing a coil 2a, 2b or a group of windings 2a, 2b move away from each other away from the longitudinal axis A of the rotor 4, which frees up more space for the fins 12.
  • the length of the fins 12 is also variable, the smallest fins 12 being arranged towards the longitudinal ends of this half-width 11.
  • a U-shaped reinforcement or internal support part 14 can be applied against an inner longitudinal central zone of the frame part 5.
  • This reinforcement or support piece 14 may be a bar having a U shape can also be used for partial support of a separation element 16, visible in Figure 2, between the coils 2a, 2b of a group of windings 2a, 2b or the windings of a winding 2a, 2b for partial support of this separation element 16 with recovery of radial support.
  • the presence of the reinforcement or support piece 14 may be advantageous for a group of windings 2a, 2b or in the case where the winding 2a, 2b is produced by two or more windings with insertion of the element of separation 16 between the windings 2a, 2b or winding for partial support of this separation element 16.
  • Each of the frame 5 and closure 6 parts may have a cap 13 covering them, the cap 13 being of convex rounded shape curved towards the outside of the belt device 1.
  • An interior space can be delimited by the closure part 6 and the associated cap 13. This partially closed space can be used to accommodate a free end of an arm 4a starting from the rotor 4 and ending in each closure part 6 as will be described in more detail below.
  • the present invention also relates to an electric machine 3 with a wound rotor 4 having coils 2a, 2b, the electric machine 3 being advantageously synchronous.
  • the rotor 4 has radial arms 4a, for example six radial arms 4a symmetrically distributed around a hub 4b of the rotor 4, which is not limiting.
  • Each radial arm 4a has an end portion with an end portion of at least one coil 2a, 2b wound around the end portion of the arm 4a.
  • FIG 3 it is shown two coils 2a, 2b or windings for each arm 4a.
  • the coil 2a, 2b or the group of coils 2a, 2b associated with an arm 4a is housed in a respective belt device 1 as previously described.
  • the closing part 6 of the belt device 1 is clearly visible for three belt devices 1 while removed for the three other belt devices 1.
  • Rooms frame 5 are shown in this figure 3 only partially, only the free end portions of each of the two branches 5b, 5c of the frame part 5 of each of the belt devices 1 being.
  • each arm 4a enters a respective belt device 1.
  • the free end portion of each arm 4a with the end portion of at least one coil 2a, 2b wound around the free end portion of each arm 4a can be accommodated in the closure part 6 of the respective belt device 1.
  • each part closure 6 therefore receives inside its end portion of an arm 4a associated with the end portion of a coil 2a, 2b or of a group of coils 2a, 2b wound around, the rest of the coil 2a , 2b or of the group of coils 2a, 2b being housed in the framing part 5 completed by the closing part 6 to form a belt device 1.
  • a respective pole horn 15 can cover the coil 2a, 2b or the group of coils 2a, 2b associated with each arm 4a.
  • Each pole horn 15 may have two longitudinal edges resting against a respective branch 5a, 5b of the framing part 5 of the respective belt device 1, which ensures a resumption of radial support.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (AREA)

Abstract

L'invention porte sur une machine électrique (3) à rotor (4) bobiné présentant des bobinages (2a, 2b), le rotor (4) présentant des bras (4a) avec une portion d'extrémité d'au moins un bobinage (2a, 2b) enroulée autour d'une portion d'extrémité libre de chaque bras (4a), caractérisée en ce que ledit au moins un bobinage (2a, 2b) associé à un bras (4a) est logé dans un dispositif de ceinturage (1), dans laquelle le dispositif de ceinturage (1) présente un espace intérieur vide délimité par une pièce d'encadrement en forme de U présentant un fond encadré de deux branches ouvertes à une extrémité libre respective, la pièce d'encadrement ceinturant ledit au moins un bobinage (2a, 2b), une pièce de fermeture (6) solidarisée avec chaque extrémité libre des deux branches de la pièce d'encadrement fermant le dispositif de ceinturage (1).

Description

MACHINE ELECTRIQUE A ROTOR BOBINE
[0001 ] La présente invention concerne une machine électrique à rotor bobiné équipée d’un dispositif de ceinturage. Avantageusement, la machine électrique est une machine électrique synchrone à rotor bobiné refroidie par circulation d'air.
[0002] Les machines électriques à rotor bobiné refroidies à l'air existantes sont classiquement équipées d'au moins une frette à une extrémité et de cales de maintien sur chaque bobinage ou groupe de plusieurs bobinages pour garantir la tenue à la centrifugation du bobinage ou groupe de bobinages respectif, la frette maintenant les cales contre le bobinage ou le groupe de plusieurs bobinages associé.
[0003] Les dispositifs actuels de maintien des bobinages ou groupes de plusieurs bobinages sont composés de plusieurs pièces complexes ayant chacune sa fonction. Ce type de construction a pour inconvénient d'augmenter la complexité, la difficulté de montage et le coût du rotor bobiné et de limiter son refroidissement par dégradation des coefficients d'échange du fait du grand nombre d'interfaces.
[0004] Par exemple, le document FR-A-2 842 666 décrit un rotor présentant un circuit magnétique solide avec une ou plusieurs surfaces recouvrant au moins partiellement une section transversale d'une bobine et soumis à des forces centrifuges agissant sur cette section transversale au-dessus d'une certaine vitesse de rotor. Au moins une bobine s'étend autour des dents sur le circuit magnétique solide.
[0005] La bobine a deux sections transversales s'étendant sensiblement transversalement à l'axe de longueur de l'arbre du rotor. Le rotor comporte également, entre deux dents consécutives, deux cales venant en appui respectivement sur les flancs adjacents de deux bobinages portés par ces dents pour le maintien des bobinages. Les cales sont reliées entre elles par des tiges qui les maintiennent en appui contre les flancs. Les cales comportent des ailettes qui contribuent au refroidissement du rotor.
[0006] Par conséquent, le problème à la base de l’invention est de concevoir un maintien de chaque bobinage ou chaque groupe de bobinages dans une machine électrique à rotor bobiné qui sont simple de conception et de montage.
[0007] Pour atteindre cet objectif, il est prévu selon l’invention une machine électrique à rotor bobiné présentant des bobinages, le rotor présentant des bras avec une portion d’extrémité d’au moins un bobinage enroulée autour d’une portion d’extrémité libre de chaque bras, caractérisée en ce que ledit au moins un bobinage associé à un bras est logé dans un dispositif de ceinturage qui présente un espace intérieur vide délimité par une pièce d’encadrement en forme de U présentant un fond encadré de deux branches ouvertes à une extrémité libre respective, la pièce d’encadrement ceinturant ledit au moins un bobinage, une pièce de fermeture solidarisée avec chaque extrémité libre des deux branches de la pièce d’encadrement fermant le dispositif de ceinturage.
[0008] L’effet technique de la présente invention est d’empêcher une centrifugation du bobinage du rotor. Cette fonction est réalisée par l’encerclement du bobinage ou des bobinages par le dispositif de ceinturage et, avantageusement par la reprise d’appui radial entre chaque branche de la pièce d’encadrement et une corne polaire.
[0009] Pour ce faire, il a été procédé au remplacement d’un système relativement compliqué de frette et cales par des dispositifs de ceinturage intégrant les fonctions de tenue mécanique et, avantageusement de refroidissement du fait de la présence d’ailettes de refroidissement, ceci avec un dispositif de ceinturage unitaire pour le maintien d’un bobinage ou groupe de bobinages associé. Un tel dispositif de ceinturage entoure complètement le bobinage ou le groupe de bobinages associé en laissant cependant la face du bobinage ou du groupe de bobinages la plus externe au rotor ouverte, cette face pouvant être cependant avantageusement fermée par une corne polaire.
[0010] Les principaux gains obtenus par la présente l'invention sont des gains de masse, de coût et de temps de montage.
[001 1 ] Avantageusement, la pièce de fermeture est amovible de la pièce d’encadrement. Ceci permet un démontage facilité du dispositif de ceinturage.
[0012] Avantageusement, la pièce de fermeture est solidarisée à une première extrémité longitudinale avec une extrémité libre d’une première branche de la pièce d’encadrement par au moins un moyen de fixation, une deuxième extrémité longitudinale opposée à la première extrémité longitudinale de la pièce de fermeture présentant une languette pénétrant dans une encoche portée par une extrémité libre de la deuxième branche de la pièce d’encadrement.
[0013] Il n’est utilisé qu’au moins un moyen de fixation d’un seul côté de la pièce de fermeture, ce qui est une économie de moyen et une simplification du montage du dispositif de ceinturage autour d’un bobinage ou d’un groupe de bobinages. [0014] Avantageusement, l’extrémité libre de la première branche de la pièce d’encadrement présente un ergot faisant saillie en prolongement de la première branche, la pièce de fermeture présentant une portion recourbée par rapport au reste de la pièce de fermeture et appliquée contre l’ergot faisant saillie, ledit au moins un moyen de fixation traversant l’ergot et la portion recourbée.
[0015] Comme il n’est prévu d’utiliser un ou des moyens de fixation que d’un seul côté de la pièce de fermeture, il est judicieux de prévoir une fixation résistante, ce qui est obtenu par une surface de contact importante entre l’ergot et la portion recourbée de la pièce de fermeture, d’autant plus que la surface de contact peut être plane.
[0016] Avantageusement, l’ergot faisant saillie et la portion recourbée sont de forme plane.
[0017] Avantageusement, les deux branches de la pièce d’encadrement en forme de U portent sur leur face extérieure au dispositif de ceinturage des ailettes longitudinales superposées les unes aux autres s’étendant sur toute une longueur de chacune des branches, les ailettes dépassant de leur branche associée perpendiculairement au plan de la branche en étant plus longues dans une demi-largeur de la branche que dans l’autre demi-largeur.
[0018] Les ailettes longitudinales concourent au refroidissement par ventilation du bobinage ou du groupe de bobinages. Comme les bobinages ou les groupes de bobinages sont disposés concentriquement autour du rotor, les extrémités libres des ailettes les plus internes sont très proches pour des dispositifs de ceinturage disposés l’un à côté de l’autre tandis que les extrémités libres des ailettes les plus externes d’un dispositif de ceinturage sont relativement éloignées des ailettes du dispositif de ceinturage adjacent, ce qui procure la possibilité d’utiliser des ailettes plus grandes.
[0019] Avantageusement, une pièce de renforcement ou d’appui interne en forme de U est appliquée contre une zone médiane longitudinale intérieure de la pièce d’encadrement.
[0020] Ceci peut être avantageux pour un groupe de bobinages ou dans le cas où le bobinage est réalisé par deux où plusieurs enroulements avec possible insertion d’un élément de séparation entre les bobinages ou enroulement pour un support partiel de cet élément de séparation.
[0021 ] Avantageusement, le fond de la pièce d’encadrement et la pièce de fermeture sont de forme arrondie convexe, chacune des pièces d’encadrement et de fermeture présentant un chapeau les couvrant, un espace partiellement fermé étant délimité intérieurement par la pièce de fermeture et le chapeau associé. Comme il sera explicité ultérieurement, l’espace délimité dans la pièce de fermeture sert à la réception d’une portion d’extrémité libre d’un bras partant du rotor.
[0022] Avantageusement, la portion d’extrémité de chaque bras pénètre dans un dispositif de ceinturage respectif.
[0023] De tels dispositifs de ceinturage remplacent avantageusement le système cales et frette d’extrémité de la machine électrique pour les bobinages ou groupes de bobinages disposés régulièrement et concentriquement autour du rotor de la machine électrique.
[0024] Avantageusement, la portion d’extrémité libre de chaque bras avec la portion d’extrémité d’au moins un bobinage enroulée autour sont logées dans la pièce de fermeture du dispositif de ceinturage respectif, une corne polaire respective coiffant ledit au moins un bobinage associé à chaque bras, chaque corne polaire présentant deux bords longitudinaux reposant contre une branche respective de la pièce d’encadrement du dispositif de ceinturage respectif.
[0025] De telles cornes polaires formant pièces de recouvrement ne sont pas assimilables à des cales de l’état de la technique en étant plus simples de conception. Comme chaque bord longitudinal d’une corne polaire est en appui contre un bord longitudinal en vis-à-vis de chaque branche de la pièce d’encadrement, ceci réalise une reprise d’appui radial.
[0026] 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 dispositif de ceinturage d'une machine selon la présente invention, le dispositif étant montré sans le bobinage ou le groupe de bobinages inséré en son intérieur,
- la figure 2 est une représentation schématique d’une vue en coupe transversale d’une portion du dispositif de ceinturage d'une machine selon la présente invention, cette vue étant agrandie par rapport à la figure 1 , la figure 2 montrant notamment une branche de la pièce d’encadrement du dispositif de ceinturage portant des ailettes et une portion d’un dispositif de ceinturage adjacent,
- la figure 3 est une représentation schématique d’une vue de dessus en perspective d’une portion d’une machine électrique à rotor bobiné selon la présente invention, la machine électrique comprenant plusieurs dispositifs de ceinturage du type de celui montré à la figure 1 . [0027] Il est à garder à l’esprit que 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 différents éléments illustrés ne sont pas représentatives de la réalité.
[0028] 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.
[0029] Aux figures, une seule ailette par série d’ailettes est référencée. Similairement, à la figure 3, seuls un dispositif de ceinturage et tous ses éléments ainsi qu’une seule branche et un seul groupe de bobinage sont respectivement référencés mais ce qui est énoncé pour ces éléments respectivement référencés est applicable à tous les éléments du même type.
[0030] En se référant à toutes les figures et notamment aux figures 1 et 3, la présente invention concerne un machine électrique 3 à rotor 4 bobiné comprenant un dispositif de ceinturage 1 d’au moins un bobinage 2a, 2b de la machine électrique 3 à rotor 4 bobiné, la machine électrique 3 comprenant plusieurs bobinages 2a, 2b ou groupes de bobinages 2a, 2b disposés concentrique à un axe longitudinal A de rotation du rotor 4. Le rotor 4 est un rotor à pôles saillants. Un groupe de bobinage 2a, 2b peut par exemple être formé de deux bobinages 2a, 2b superposés ou de deux enroulements superposés d’un même bobinage 2a, 2b.
[0031 ] Le dispositif de ceinturage 1 présente un espace intérieur vide délimité par une pièce d’encadrement 5 en forme de U présentant un fond 5a encadré de deux branches 5b, 5c ouvertes à une extrémité libre respective.
[0032] Cette pièce d’encadrement 5 est destinée à entourer en son intérieur le bobinage 2a, 2b ou les bobinages 2a, 2b d’un même groupe. Une pièce de fermeture 6 solidarisée avec chaque extrémité libre des deux branches 5b, 5c de la pièce d’encadrement 5 ferme le dispositif de ceinturage 1 en le laissant ouvert sur sa face opposée au rotor 4 de la machine électrique 3.
[0033] Cette pièce de fermeture 6 peut être amovible de la pièce d’encadrement 5, ce qui permet un démontage du dispositif de ceinturage 1 d’autour le bobinage 2a, 2b ou le groupe de bobinages 2a, 2b sans endommagement du dispositif de ceinturage 1 . Dans le cas contraire, la pièce de fermeture 6 peut être soudée ou collée à la pièce d’encadrement 5, ce qui n’est pas préféré.
[0034] Pour rendre la pièce de fermeture 6 amovible de la pièce d’encadrement 5, dans une forme de réalisation non optionnelle, la pièce de fermeture 6 peut être solidarisée à une première extrémité longitudinale avec une extrémité libre d’une première branche 5b de la pièce d’encadrement 5 par au moins un moyen de fixation 7.
[0035] Une deuxième extrémité longitudinale de la pièce d’encadrement 5 opposée à la première extrémité longitudinale de la pièce de fermeture 6 peut alors présenter une languette 8 pénétrant dans une encoche 9 portée par une extrémité libre de la deuxième branche 5c de la pièce d’encadrement 5.
[0036] Il peut aussi être possible de prévoir deux moyens de fixation 7 ou deux groupes de moyens de fixation, chaque moyen de fixation 7 ou groupe de fixation étant porté par une extrémité longitudinale respective de la pièce de fermeture 6, la fixation étant alors symétrique sur les deux extrémités longitudinales de la pièce de fermeture 6.
[0037] Il est aussi possible de prévoir des moyens d’encliquetage sur au moins une extrémité longitudinale de la pièce de fermeture 6 coopérant avec des moyens d’encliquetage complémentaires portés par une extrémité libre d’une branche 5b, 5c de la pièce d’encadrement 5 en vis-à-vis.
[0038] Dans une forme de réalisation optionnelle de la fixation de la pièce de fermeture 6 sur la pièce d’encadrement 5, l’extrémité libre de la première branche 5b de la pièce d’encadrement 5 peut présenter un ergot 10 faisant saillie en prolongement de la première branche 5b.
[0039] La pièce de fermeture 6 peut alors présenter une portion recourbée 1 1 par rapport au reste de la pièce de fermeture 6 et appliquée contre l’ergot 10 faisant saillie. Le moyen de fixation 7 ou le groupe de moyens de fixation peut traverser l’ergot 10 et la portion recourbée 1 1 . Le moyen de fixation 7 peut être une vis auquel cas l’ergot 10 est percé d’un évidement fileté intérieurement ou comme montré aux figures 1 et 2 une tige filetée avec un écrou. Il peut aussi être utilisé un ou des rivets.
[0040] La portion recourbée 1 1 peut être recourbée à 90° par rapport au reste de la pièce de fermeture 6. Sur l’autre extrémité longitudinale de la pièce de fermeture 6, la languette 8 peut être portée par un élément intermédiaire recourbée à 90 ° en étant dirigé en direction du fond 5a de la pièce d’encadrement 5 quand la pièce de fermeture 6 est fixée sur la pièce d’encadrement 5, la languette 8 s’étendant à 90° de l’élément intermédiaire en direction de l’extrémité libre longitudinale de la branche associée 5b, 5c.
[0041 ] L’ergot 10 faisant saillie et la portion recourbée 1 1 peuvent être de forme plane pour un meilleur appui l’un contre l’autre. La portion recourbée 1 1 peut être de dimension plus grande que la languette 8. Lors du montage, la languette 8 est insérée dans l’encoche 9 puis le moyen de fixation 7 ou le groupe de moyens de fixation à l’autre extrémité longitudinale de la pièce de fermeture 6 est monté.
[0042] Afin d’assurer une évacuation de chaleur dégagé par le bobinage 2a, 2b ou le groupe de bobinages 2a, 2b logé dans le dispositif de ceinturage 1 , les deux branches 5b, 5c de la pièce d’encadrement 5 en forme de U peuvent porter sur leur face extérieure au dispositif de ceinturage 1 des ailettes 12 longitudinales superposées les unes aux autres et s’étendant sur toute une longueur de chacune des branches 5b, 5c.
[0043] Comme il peut être visible notamment à la figure 2, les ailettes 12 dépassant de leur branche associée 5b, 5c perpendiculairement au plan de la branche peuvent être plus longues dans une demi-largeur 11 de la branche que dans l’autre demi-largeur I2.
[0044] La demi-largeur 11 portant les ailettes 12 les plus longues est destinée à être la plus éloignée de l’axe longitudinal A du rotor 4. En effet, les dispositifs de ceinturage logeant chacun un bobinage 2a, 2b ou un groupe de bobinages 2a, 2b s’écartent les uns des autres en éloignement de l’axe longitudinal A du rotor 4, ce qui libère plus de place pour les ailettes 12.
[0045] Dans la demi-largeur 11 portant les ailettes 12 les plus longues, la longueur des ailettes 12 est aussi variable, les ailettes 12 les plus petites étant disposées vers les extrémités longitudinales de cette demi-largeur 11 .
[0046] Pour ordre d’idée, il peut y avoir une série de huit ailettes 12 par branche de la pièce d’encadrement 5, également réparties entre les deux demi-largeurs 11 e I2, l’ailette la plus longue pouvant être plus de quatre fois plus grande que l’ailette la plus petite se trouvant la plus proche du rotor 4 et de son axe longitudinal A.
[0047] Comme visible à la figure 1 , une pièce de renforcement ou d’appui 14 interne en forme de U peut être appliquée contre une zone médiane longitudinale intérieure de la pièce d’encadrement 5. [0048] Cette pièce de renforcement ou d’appui 14 pouvant être une barre présentant une forme de U peut aussi servir au support partiel d’un élément de séparation 16, visible à la figure 2, entre les bobinages 2a, 2b d’un groupe de bobinages 2a, 2b ou les enroulements d’un bobinage 2a, 2b pour un support partiel de cet élément de séparation 16 avec reprise d’appui radial.
[0049] La présence de la pièce de renforcement ou d’appui 14 peut être avantageuse pour un groupe de bobinages 2a, 2b ou dans le cas où le bobinage 2a, 2b est réalisé par deux où plusieurs enroulements avec insertion de l’élément de séparation 16 entre les bobinages 2a, 2b ou enroulement pour un support partiel de cet élément de séparation 16.
[0050] Le fond 5a de la pièce d’encadrement 5 et la pièce de fermeture 6, plus précisément le reste de la pièce de fermeture 6 sans tenir compte de la portion recourbée 1 1 , de la languette 8 et, le cas échéant de l’élément intermédiaire, peuvent être de forme arrondie convexe, c’est à dire bombée vers l’extérieur du dispositif de ceinturage 1 .
[0051 ] Chacune des pièces d’encadrement 5 et de fermeture 6 peuvent présenter un chapeau 13 les couvrant, le chapeau 13 étant de forme arrondie convexe bombé vers l’extérieur du dispositif de ceinturage 1 .
[0052] Un espace intérieur peut être délimité par la pièce de fermeture 6 et le chapeau 13 associé. Cet espace partiellement fermé peut servir au logement d’une extrémité libre d’un bras 4a partant du rotor 4 et aboutissant dans chaque pièce de fermeture 6 comme il va être ultérieurement plus précisément décrit.
[0053] En se référant plus particulièrement à la figure 3, la présente invention concerne aussi une machine électrique 3 à rotor 4 bobiné présentant des bobinages 2a, 2b, la machine électrique 3 étant avantageusement synchrone.
[0054] Le rotor 4 présente des bras 4a radiaux, par exemple six bras 4a radiaux symétriquement répartis autour d’un moyeu 4b de rotor 4, ce qui n’est pas limitatif. Chaque bras 4a radial présente une portion d’extrémité avec une portion d’extrémité d’au moins un bobinage 2a, 2b enroulée autour la portion d’extrémité du bras 4a. A la figure 3, il est montré deux bobinages 2a, 2b ou enroulements pour chaque bras 4a.
[0055] Le bobinage 2a, 2b ou le groupe de bobinages 2a, 2b associé à un bras 4a est logé dans un dispositif de ceinturage 1 respectif tel que précédemment décrit. A la figure 3, la pièce de fermeture 6 du dispositif de ceinturage 1 est bien visible pour trois dispositifs de ceinturage 1 tandis qu’ôtée pour les trois autres dispositifs de ceinturage 1 . Les pièces d’encadrement 5 ne sont représentées à cette figure 3 que partiellement, seule les portions d’extrémité libre de chacune des deux branches 5b, 5c de la pièce d’encadrement 5 de chacun des dispositifs de ceinturage 1 l’étant.
[0056] La portion d’extrémité de chaque bras 4a pénètre dans un dispositif de ceinturage 1 respectif. Dans une forme de réalisation préférentielle, la portion d’extrémité libre de chaque bras 4a avec la portion d’extrémité d’au moins un bobinage 2a, 2b enroulée autour de la portion d’extrémité libre de chaque bras 4a peuvent être logées dans la pièce de fermeture 6 du dispositif de ceinturage 1 respectif.
[0057] Ceci peut être permis par la forme arrondie convexe, c’est à dire bombée vers l’extérieur du dispositif de ceinturage 1 , de la pièce de fermeture 6 dégageant l’espace partiellement fermé dans cette pièce de fermeture 6. Chaque pièce de fermeture 6 reçoit donc en son intérieur la portion d’extrémité d’un bras 4a associée avec la portion d’extrémité d’un bobinage 2a, 2b ou d’un groupe de bobinages 2a, 2b enroulée autour, le reste du bobinage 2a, 2b ou du groupe de bobinages 2a, 2b étant logé dans la pièce d’encadrement 5 complétée par la pièce de fermeture 6 pour former un dispositif de ceinturage 1.
[0058] De manière optionnelle, une corne polaire 15 respective peut coiffer le bobinage 2a, 2b ou le groupe de bobinages 2a, 2b associé à chaque bras 4a. Chaque corne polaire 15 peut présenter deux bords longitudinaux reposant contre une branche 5a, 5b respective de la pièce d’encadrement 5 du dispositif de ceinturage 1 respectif, ce qui assure une reprise d’appui radial.
[0059] 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. Machine électrique (3) à rotor (4) bobiné présentant des bobinages (2a, 2b), le rotor (4) présentant des bras (4a) avec une portion d’extrémité d’au moins un bobinage (2a, 2b) enroulée autour d’une portion d’extrémité libre de chaque bras (4a), caractérisée en ce que ledit au moins un bobinage (2a, 2b) associé à un bras (4a) est logé dans un dispositif de ceinturage (1 ), caractérisé en ce que le dispositif de ceinturage (1 ) présente un espace intérieur vide délimité par une pièce d’encadrement (5) en forme de U présentant un fond (5a) encadré de deux branches (5b, 5c) ouvertes à une extrémité libre respective, la pièce d’encadrement (5) ceinturant ledit au moins un bobinage (2a, 2b), une pièce de fermeture (6) solidarisée avec chaque extrémité libre des deux branches (5b, 5c) de la pièce d’encadrement (5) fermant le dispositif de ceinturage (1 ).
2. Machine électrique (3) selon la revendication précédente, dans laquelle la pièce de fermeture (6) est amovible de la pièce d’encadrement (5).
3. Machine électrique (3) selon l’une quelconque des deux revendications précédentes, dans laquelle la pièce de fermeture (6) est solidarisée à une première extrémité longitudinale avec une extrémité libre d’une première branche (5b) de la pièce d’encadrement (5) par au moins un moyen de fixation (7), une deuxième extrémité longitudinale opposée à la première extrémité longitudinale de la pièce de fermeture (6) présentant une languette (8) pénétrant dans une encoche (9) portée par une extrémité libre de la deuxième branche (5c) de la pièce d’encadrement (5).
4. Machine électrique (3) selon la revendication précédente, dans laquelle l’extrémité libre de la première branche (5b) de la pièce d’encadrement (5) présente un ergot (10) faisant saillie en prolongement de la première branche (5b), la pièce de fermeture (6) présentant une portion recourbée (1 1 ) par rapport au reste de la pièce de fermeture (6) et appliquée contre l’ergot (10) faisant saillie, ledit au moins un moyen de fixation (7) traversant l’ergot (10) et la portion recourbée (1 1 ).
5. Machine électrique (3) selon la revendication précédente, dans laquelle l’ergot (10) faisant saillie et la portion recourbée (1 1 ) sont de forme plane.
6. Machine électrique (3) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle les deux branches (5b, 5c) de la pièce d’encadrement (5) en forme de U portent sur leur face extérieure au dispositif de ceinturage (1 ) des ailettes (12) longitudinales superposées les unes aux autres s’étendant sur toute une longueur de chacune des branches (5b, 5c).
7. Machine électrique (3) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle une pièce de renforcement ou d’appui (14) interne en forme de U est appliquée contre une zone médiane longitudinale intérieure de la pièce d’encadrement (5).
8. Machine électrique (3) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le fond (5a) de la pièce d’encadrement (5) et la pièce de fermeture (6) sont de forme arrondie convexe, chacune des pièces d’encadrement (5) et de fermeture (6) présentant un chapeau (13) les couvrant, un espace partiellement fermé étant délimité intérieurement par la pièce de fermeture (6) et le chapeau (13) associé.
9. Machine électrique (3) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la portion d’extrémité de chaque bras (4a) pénètre dans un dispositif de ceinturage (1 ) respectif.
10. Machine électrique (3) selon la revendication précédente, dans laquelle la portion d’extrémité libre de chaque bras (4a) avec la portion d’extrémité d’au moins un bobinage
(2a, 2b) enroulée autour sont logées dans la pièce de fermeture (6) du dispositif de ceinturage (1 ) respectif, une corne polaire (15) respective coiffant ledit au moins un bobinage (2a, 2b) associé à chaque bras (4a), chaque corne polaire (15) présentant deux bords longitudinaux reposant contre une branche (5a, 5b) respective de la pièce d’encadrement (5) du dispositif de ceinturage (1 ) respectif.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1987004021A1 (fr) * 1985-12-23 1987-07-02 Sundstrand Corporation Rotor a pole saillant
JPS62119141U (fr) * 1986-01-20 1987-07-29
FR2842666A1 (fr) 2002-07-22 2004-01-23 Leroy Somer Moteurs Machine electrique tournante comportante un rotor ayant un circuit magnetique massif
JP3651715B2 (ja) * 1996-06-12 2005-05-25 株式会社東芝 回転子巻線端部の支持装置
WO2015021977A2 (fr) * 2013-08-13 2015-02-19 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Dispositif de transfert de chaleur, et module enroulement formé en intégrant ce dispositif

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1987004021A1 (fr) * 1985-12-23 1987-07-02 Sundstrand Corporation Rotor a pole saillant
JPS62119141U (fr) * 1986-01-20 1987-07-29
JP3651715B2 (ja) * 1996-06-12 2005-05-25 株式会社東芝 回転子巻線端部の支持装置
FR2842666A1 (fr) 2002-07-22 2004-01-23 Leroy Somer Moteurs Machine electrique tournante comportante un rotor ayant un circuit magnetique massif
WO2015021977A2 (fr) * 2013-08-13 2015-02-19 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Dispositif de transfert de chaleur, et module enroulement formé en intégrant ce dispositif

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