WO2021123010A1 - Stator comprenant un interconnecteur - Google Patents

Stator comprenant un interconnecteur Download PDF

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WO2021123010A1
WO2021123010A1 PCT/EP2020/086804 EP2020086804W WO2021123010A1 WO 2021123010 A1 WO2021123010 A1 WO 2021123010A1 EP 2020086804 W EP2020086804 W EP 2020086804W WO 2021123010 A1 WO2021123010 A1 WO 2021123010A1
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WO
WIPO (PCT)
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interconnector
stator
winding
chignon
axially
Prior art date
Application number
PCT/EP2020/086804
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English (en)
Inventor
Christopher Riche
Mathieu D'AMICO
Original Assignee
Valeo Equipements Electriques Moteur
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Publication date
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Priority to US17/785,309 priority patent/US20230027557A1/en
Priority to JP2022537510A priority patent/JP2023507194A/ja
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    • 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
    • H02K3/50—Fastening of winding heads, equalising connectors, or connections thereto
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00—Details of windings
    • H02K3/04—Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors
    • H02K3/28—Layout of windings or of connections between windings
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00—Details of windings
    • H02K3/32—Windings characterised by the shape, form or construction of the insulation
    • H02K3/38—Windings characterised by the shape, form or construction of the insulation around winding heads, equalising connectors, or connections thereto
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2203/00—Specific aspects not provided for in the other groups of this subclass relating to the windings
    • H02K2203/09—Machines characterised by wiring elements other than wires, e.g. bus rings, for connecting the winding terminations

Definitions

  • TITLE Stator including an interconnector
  • the technical field of the invention relates to a rotating electrical machine, in particular for a motor vehicle, in which the installation of the interconnector is simplified.
  • the invention finds applications in the field of rotating electrical machines such as alternators or reversible machines that can operate as an electric generator or an electric motor.
  • rotating electrical machines comprise a stator and a rotor secured to a shaft.
  • the rotor may be integral with a driving and / or driven shaft and may belong to a rotating electric machine in the form of an alternator, an electric motor or a reversible machine of the alternator-starter type capable of operating in two modes.
  • the stator is mounted in a housing configured to rotate the shaft on bearings via bearings.
  • the rotor is for example of the “claw rotor” type and comprises two pole wheels each having claws nested in one another to form the poles and a core around which a rotor coil is wound.
  • the rotor comprises a body formed by a stack of metal sheets held in the form of a package by means of a suitable fixing system.
  • the rotor has poles formed for example by permanent magnets housed in cavities formed in the magnetic mass of the rotor.
  • the poles are formed by coils wound around the rotor arm.
  • FIG. 1 shows a bundle of sheets and a winding of a stator in a perspective view according to the prior art.
  • FIG. 2 shows part of the sheet metal package and the stator winding of FIG. 1 in a perspective view.
  • FIG. 3 shows a stator of FIG. 1 and 2 further comprising an interconnector in a perspective view according to the prior art.
  • the stator 100 comprises a stator body 110 consisting of a stack of thin sheets forming a ring, the inner face of which is provided with notches 111 open radially inwardly to receive a coil 120 formed by phase windings. These phase windings of the winding 120 pass through the notches 111 of the stator body and form a chignon 125, 126 on either side of the stator body 110.
  • the phase windings of the winding 120 are polyphase windings, connected in a star or in delta, of which one end of each phase winding of the winding forms a phase output 123 and each phase output 123 is connected to an electrical control module and the other end of each phase winding of the winding forms a connection point 122 connected either together in the case of a star assembly forming the neutral point or in the case of a delta assembly to a phase output 123 of another winding.
  • the phase windings of the coil 120 are obtained from conductive elements in the form of pins 121.
  • a pin 121 has two branches connected by a curved head, or collateral portion, and whose intermediate rectilinear portions, or portions central, are placed in two different notches angularly offset from each other by a predetermined angle.
  • the heads of the pins 121 are twisted and form the upper bun 125.
  • the phase windings of the coil 120 in this example further comprises an end half pin comprising a single branch.
  • the upper bun is provided with the ends of the end half-pins forming the phase outputs and the connection points being in this example neutral points.
  • the free ends of the branches of the pins are interconnected, for example by welding, and twisted to form the lower chignon 126 - namely the chignon downstream of the winding.
  • the pins 121 are electrically connected to each other. Two pins 121 of the same winding are connected to each other directly, for example by welding.
  • the phase windings 120 comprises an inversion pin 130 connecting one end 121a of a pin to one end 121b of another pin of the winding, in particular of the same winding of phase 120.
  • the reversing pins 130 are located above the upper chignon, that is to say in the axial extension of the winding, so as to connect two pins.
  • Each phase winding 120 therefore comprises two ends of windings having a phase output 124 and a connection point 122.
  • the winding therefore comprises several ends of winding 124,122.
  • connection point When the phase windings are connected in star, the connection point is a neutral point. When the phase windings are connected in a delta, the connection point is a point for connecting two separate windings to form the delta connection.
  • the stator winding therefore comprises several connection points 122 and several phase outputs 124 distributed along a periphery of the stator 100.
  • the stator 100 generally comprises an electrical connection member, also called an interconnector 140 which electrically connects the connection points 122 to each other while avoiding the phase outputs 124.
  • an interconnector generally has a complex shape and, consequently, a noticeable bulk.
  • the interconnector comprises at least one trace having trace ends which are each electrically connected to one of the neutral points 122 to connect them together and bypass the phase outputs 124.
  • the manufacture of the stator requires a precise positioning of the orientation of the interconnector above the chignon in a precise angular direction, in a precise axial positioning, in a precise radial positioning and this taking into account the complex shape of this member of connection.
  • connection points 122 By precise angular direction is meant that the interconnector must be positioned angularly so that its trace ends are opposite the connection points 122.
  • each end of the track must be in contact with the neutral point without being in contact with other pins.
  • precise radial positioning is meant that the interconnector must be positioned angularly so that its trace ends are vis-à-vis the connection points 122.
  • the invention offers a solution to the problems mentioned above, by making it possible to have an interconnector which can be connected in at least two different positions at the ends of the coils.
  • stator for a rotating electrical machine in which the interconnector is symmetrical.
  • the invention relates to a stator for a rotary electrical machine comprising: a stator body comprising an axis, a winding comprising at least one chignon projecting axially from the body of the stator and the ends of the winding s' extending axially beyond the chumble from the stator body, an interconnector mounted on the winding chignon, the interconnector comprising an insulating body and at least one trace including trace ends extending from the insulating body, at least two winding ends of the winding ends each being assembled to one of the corresponding trace ends, characterized in that the trace ends extending from the insulating body are symmetrical with respect to a plane containing the axis and angularly intersecting its interconnector at its middle and a plane transverse to the axis and axially intersecting the interconnector.
  • Such a rotating electric machine stator presents a reduced risk of improper assembly due to the fact that the interconnector comprises trace ends symmetrical with respect to the interconnectors of the machines of the prior art and therefore facilitates assembly.
  • winding end is meant one end of a conductor of the coil, for example a phase, a neutral, or else one end of a conductor changing the repeated profile of the coil as the end of a half. reversal pin.
  • stator according to one aspect of the invention may have one or more additional characteristics among the following, considered individually or in any technically possible combination:
  • the stator comprises at least two identical interconnectors.
  • identical is meant structurally identical, that is to say functional structure and therefore does not concern brands, color, or figurative markings such as product numbers, bar codes etc ...
  • the two interconnectors are regularly angularly distributed over the circumference of the winding bun.
  • At least two interconnectors are symmetrical with respect to a plane containing the axis and angularly intersecting the interconnector in its middle and with respect to a plane transverse to the axis and axially cutting the interconnector.
  • Such a stator makes it possible to have a single interconnector reference for these two interconnectors and therefore reduces the price.
  • the stator comprises a dual three-phase winding and in that the winding ends of the stator connected to one of the two interconnectors are angularly spaced identically to the winding ends of the stator connected to the other interconnector.
  • the stator comprises a dual three-phase winding, in particular the case of a corrugated winding distributed with reversing pin.
  • the winding ends connected to the interconnector are connection points of a three-phase system.
  • the coil comprises a three-phase star system and each of the coil ends of the three-phase system assembled to one of the interconnector trace ends are neutral points.
  • the interconnector can be referred to as the neutral point interconnector.
  • the winding comprises a three-phase delta system and each of the winding ends of the three-phase system assembled at one of the interconnector trace ends are outputs.
  • the interconnector can be called a phase interconnector.
  • the stator can include two identical neutral point interconnectors on the winding and they each connect the neutral points of a three-phase system.
  • the winding ends of a system exit angularly identically to those of the other three-phase system. For example, they are diametrically opposed.
  • the winding ends are two ends of a connector forming an inversion pin and in that the interconnector comprises a single trace and two ends of traces forming an inversion interconnector.
  • the stator may include reversal half pins and interconnector comprising two track ends connected to each half pin to together form an inversion pin.
  • the stator may include one or more reversing interconnectors and one or more neutral point interconnectors in the case of a star connection or phase interconnectors in the case of a delta connection.
  • each inversion interconnector forming an inversion pin can be identical to facilitate winding.
  • the electrical winding comprises a plurality of pins of electrical conductors connected together so as to form the plurality of phase windings.
  • the interconnector is positioned at the top of the bun.
  • the interconnector bears on the bun. These embodiments make it possible to limit the vibrations within the machine when the latter is in rotation.
  • the interconnector is supported on at least one of the reversal pins.
  • This embodiment allows easy placement of the interconnector during the manufacture of the machine.
  • the insulating body comprises two radial faces that are symmetrical with respect to a radial plane and in that one of the two radial faces is a radial bearing surface in abutment axially on the chignon of the winding.
  • the interconnector comprises two traces overmolded in the insulating body having the same electrically insulating material, the two traces have one of the two ends of traces connected to the same end of the winding.
  • the insulating body is overmolded on the trace.
  • the interconnector also comprises at least one element for positioning in a radial direction of the interconnector on the coil.
  • the bun comprises a support portion, the positioning element comprising at least a support portion in radial bearing on the support portion of the bun.
  • the insulating body of the interconnector can be positioned axially against the bearing portion of the bun and in that said bearing portion extends axially with respect to the insulating body towards the bun, said portion of the bun. support comprising an axial surface in radial abutment on an axial surface of the chignon of the bearing portion of the chignon.
  • the positioning element may comprise a first wall and a second positioning wall each comprising a part extending axially relative to the insulating body and in that the part extending axially from the first wall of positioning forms the supporting part of the positioning element.
  • the first wall therefore comprising an axial surface in radial bearing on an axial surface of the supporting portion of the bun.
  • the first wall and the second wall of the positioning element can be symmetrical with respect to each other in a radial plane.
  • the interconnector comprises at least two symmetrical positioning elements with respect to a radial plane perpendicular to the axis and passing through the middle of a height measured axially of the interconnector and in that each of the two positioning elements comprises a single positioning wall having a part extending axially with respect to the insulating body and in that a part of the wall extending axially with respect to the insulating body of one of the two elements of positioning, is the bearing part in radial bearing on the bearing portion of the bun.
  • the bearing portion of the bun is an inversion pin.
  • the positioning element is a positioning lug extending radially from the insulating interconnector body opposite the support portion of the bun, the lug comprising a shape, for example an opening, adapted to cooperate with a tool for maintaining the interconnector in position on the coil.
  • the interconnector comprises at least two tracks and a second positioning element which may be a wall or a positioning lug, so that each wall or lug is located in the middle angularly between the two ends of traces of a corresponding trace.
  • the positioning element may be located axially at the angular middle of the interconnector.
  • an inversion pin comprises half-pins and an inversion interconnector comprising two ends of traces connected to each half-pin to together form an inversion pin
  • the neutral point interconnector or the phase interconnector is connected to the reversing interconnector, for example by clipping.
  • the interconnector is symmetrical with respect to a plane containing the axis and angularly intersecting the interconnector in its middle and a plane transverse to the axis and axially intersecting the interconnector.
  • symmetrical is meant all exterior surfaces except inscription such as part number or brand of the non-functional part.
  • the invention also relates to a rotating electrical machine comprising a stator according to the invention.
  • the electric machine further comprises a rotor surrounded by the stator, for example a claw rotor, the rotor comprising a rotation shaft, a bearing supporting the rotor having the rotation shaft passing through an opening of a bearing of the bearing and the bearing comprising a part surrounding the stator to support it.
  • a rotor surrounded by the stator, for example a claw rotor, the rotor comprising a rotation shaft, a bearing supporting the rotor having the rotation shaft passing through an opening of a bearing of the bearing and the bearing comprising a part surrounding the stator to support it.
  • the invention also relates to a method of assembling a first interconnector according to the first aspect of the invention with a winding of a stator in which: the interconnector comprises an insulating body, at least one trace comprising trace ends extending from the insulating body, the stator comprises a stator body, and a winding comprising at least one chignon projecting axially from the stator body and winding ends extending from the body of the stator. stator, the method comprising the steps of: positioning a symmetrical interconnector on the winding by positioning the trace ends facing the winding ends,
  • the interconnector comprises a positioning element in a radial direction of the interconnector on the coil and in that the coil comprises an inversion pin, the method further comprising a step of 'interconnector resting against the reversing pin via the positioning element.
  • the positioning element is a wall comprising two radial faces extending from the insulating body radially and further extending at least partially in axial projection from the insulating body towards the chignon and in that the step of positioning the interconnector on the coil is obtained by applying one of the two radial faces of the insulating body axially above resting on a radial surface of the reversing pin and by applying an axial surface of the axially protruding portion against an axial surface of the reversing pin.
  • the coil is a three-phase double coil comprising a second interconnector identical to the first interconnector and in that the steps of the method are carried out in duplicate one after the other or simultaneously.
  • the positioning element is a positioning lug comprising a shape, for example an opening, adapted to cooperate with a tool for maintaining the interconnector in position on the coil and in that the step of positioning the interconnector on the winding is obtained by assembling the lug with an interconnector holding tool in position on the winding and in that the method further comprises a step of removing the tool.
  • the stator comprises at least two interconnectors distributed over the circumference of the winding bun.
  • the invention also relates to an electrical machine for a motor vehicle comprising a stator as described above with or without the various embodiments described and a rotor having the same axis as the stator surrounded by the stator and two bearings supporting the rotor and the stator on either side axially of the stator and of the rotor.
  • Figures 1 and 2 already described, show a perspective view and a partial view of a stator winding according to the prior art
  • FIG. 3 already described, shows a perspective view of a stator equipped with a connecting member according to the prior art
  • FIGS. 4A, 4B, 4C and 4D represent, respectively, a perspective view, a view of an X axis in partial perspective, a top view, and a partial front view, of a stator of an electric machine rotating according to one embodiment of the invention
  • Figure 5 shows a perspective view of the interconnector
  • FIG. 6 shows a partial perspective view of a stator of a rotating electrical machine according to one embodiment of the invention.
  • the interconnector is a neutral point interconnector comprising two tracks, an insulating body molded in an electrically insulating material partially on the tracks and is described in detail below, in reference to the accompanying drawings.
  • the interconnector can comprise only one trace and can be an inverted interconnector whose trace ends are connected to two half-pins to form an inverted pin connected to two other pins of a winding or else be a phase interconnector. for connecting two phase outputs of a winding having a star connection.
  • the neutral point interconnector is called the interconnector.
  • identical elements are identified by identical references. For reasons of legibility of the figures, the size scales between elements shown in the figures are not respected.
  • Figures 4A, 4B, 4C and 4D show various partial views of a rotary electrical machine according to several embodiments of the invention.
  • FIG. 4A shows a schematic representation of a stator in a perspective view, according to a first embodiment of the invention.
  • FIG. 4B shows a partial schematic representation of the stator of the stator of FIG. 4A, according to a perspective view of an X axis, according to a first embodiment of the invention.
  • FIG. 4C shows a schematic representation of the stator of FIG. 4A, in a top or axial view.
  • FIG. 4D shows a schematic representation of the stator of FIG. 4A, in a lateral or radial view.
  • the rotating electrical machine comprises a stator A of axis X comprising a stator body 1 traversed by conductors 20 forming phase windings of a winding 2 of the stator A.
  • the coil 2 comprises at each end of the stator body 1, an upper chignon 21 A and a lower chignon 21 B.
  • the coil 2 of the stator A comprises coil ends 22 extending axially beyond the upper chumble 21 A from the body of the stator 1, thus passing in this embodiment through the upper chumble 21 A.
  • the coil 2 is a star coil.
  • the ends of the winding 22 include neutral points 22N and phase outputs 22P.
  • the winding could also be a triangle winding.
  • the conductors 20 are pins.
  • the winding could also be wired.
  • the winding comprises reversing pins 23 each forming one end of the winding 22.
  • An interconnector 3 is mounted in the extension of at least one of the chumbles 125, 126.
  • the stator A comprises two interconnectors 3 mounted in the extension of the upper chignon 21 A, it being understood that it could, in a similar manner, be mounted in the extension of the lower bun 21 B.
  • the two interconnectors 3 are identical.
  • a single interconnector 3 will be described below, the other being identical.
  • interconnector 3 is preferably positioned in the axial extension of the upper chumble 21 A to limit the radial bulk, it being understood that off-center positions can be considered for advantages other than bulk.
  • the interconnector 3 comprises one or more electrically conductive elements called traces 30, for example copper, molded in an electrically insulating material forming an insulating envelope called insulating body 31.
  • interconnector 3 comprises two traces 30 each having two ends of trace 300.
  • the interconnector 3 with two traces 30 extending inside the insulating body 31 is shown in part in Figure 5.
  • the two traces 30 have one of the two ends of traces 300 connected to the same end of winding 22N.
  • FIG. 5 shows a schematic representation of the interconnector of the stator A of FIG. 4A in a perspective view.
  • FIG. 5 shows in more detail the ends of traces 300 of each of the traces 30 extending radially out of said insulating body 31 to each form the connection outlet with a neutral point 22N.
  • each trace end 300 extends radially outside the body 31, forming an angle of the order of 90 ° with the insulating body 31.
  • Each trace end 300 is connected, for example by laser welding or electric welding, to a neutral point 22N. This radial extension of the trace ends 300 makes it possible to avoid any risk of damage to the insulating body 31 during the neutral point welding operations.
  • the trace end 300 may include a layer of brazing filler alloy 301 to facilitate soldering between the trace end 300 and the coil end 22.
  • a 22N neutral point can be connected between the ends of traces 300 of two neighboring traces. As shown in this example, the two trace ends 300 adjacent to the two traces 30, extend substantially parallel to one another outside the insulating body 31. One of the three coil ends forming a neutral point 22N is located between these two neighboring trace ends 300. The two ends of neighboring tracks 300 are spaced apart by a thickness of one winding end, in this case by a thickness of a neutral point pin or more to ensure assembly. The other two trace ends 300 furthest from each other are each connected to a corresponding 22N neutral point.
  • a welding operation for example electric or laser, provides the electrical connection between the neutral point 22N and each of the trace ends 300.
  • the two interconnectors 3 are positioned diametrically opposed on the circumference of the upper chignon 21 A, each connecting three neutral points 22N.
  • This insulating body 31 of the interconnector 3 has an electrically insulating and heat-resistant material of the winding, thus the interconnector 3 can be positioned resting on the upper or lower chignon of the stator, which makes it possible to limit the bulk generated by the presence of the interconnector and to limit the vibrations generated on said interconnector by the rotating electrical machine.
  • interconnector 3 is positioned resting on one or more reversing pins 23, which ensures stable positioning of the interconnector, especially during the installation of interconnector 3 operations.
  • the installation of the interconnector 3 is facilitated by its positioning on the reversing pins 23 and the welding of the neutral points on the interconnector is facilitated by the stability of the assembly.
  • Other examples can also be considered, such as positioning the interconnector on or against or with another interconnector, for example an inverting interconnector.
  • the ends of tracks 300 extending from the insulating body 31 are symmetrical with respect to a plane containing the axis and angularly intersecting the interconnector in its middle and a plane transverse to the axis and axially intersecting G interconnector 3.
  • the two interconnectors 3 can be identical and, moreover, during manufacture, interconnector 3 can be positioned in two directions, thus making it possible to simplify production.
  • the insulating body 31 comprises two symmetrical radial faces and in that one of the two radial faces is positioned axially on the chignon of the winding.
  • the fact that the two radial faces are symmetrical makes it possible to position the interconnector 3 on the bun in the same way.
  • the interconnector 3 has its radial face in contact with two radial faces of two inverted pins 23.
  • the interconnector 3 comprises at least one positioning element 35 in a radial direction of the interconnector 3 positioned against an axial surface of the reversing pin 23 of the coil 2.
  • the reversal pin 23 in the bun 2 comprises a support portion 230 against which the interconnector 3 bears radially and axially.
  • the positioning element 35 comprises at least one bearing portion 3500 which abuts radially on the bearing portion of the bun and the insulating body 31 is in abutment axially on this bearing portion of the chignon. chignon 2.
  • G interconnector 3 comprises two positioning elements 35, which are two positioning walls, of which at least part of a positioning wall 350 comprises the bearing part 3500 having its axial surface in radial bearing on an axial surface of the bearing portion 230 of the bun.
  • the support portion 230 of the bun is formed by one of the reversing pins 23, in this case the upper bun 21 A comprises two support portions 230 by three-phase system (i.e. four in total) formed by two of the three reversal pins 23.
  • the insulating body 31 of interconnector 3 comprises two radial surfaces 310 symmetrical with respect to a radial plane.
  • One of the two radial surfaces 310 is a radial surface 3100 in abutment against the two support portions 230 of the two reversal pins 23.
  • the two positioning elements 35 are symmetrical with respect to each other with respect to an axial plane passing through the middle between the opposite track ends 300. So the interconnector can be mounted on either side of the bun.
  • FIG. 6 shows a partial schematic representation of the stator A on which the interconnector of FIG. 5 is mounted.
  • the ends of the coil 22 forming the phase outputs 22P axially exceed the interconnector 3 and are further isolated by an insulator 221.
  • the method of assembling the interconnector on the bun comprises the steps of:
  • phase output 22P and interconnector 3 is for example identical to that described except in that it comprises a single trace and two ends of traces making it possible to connect two phase windings together to form the triangle connections.
  • the reversing pins 23 can be produced by two conductors each comprising one end of the winding 22 connected to one another via an interconnector such as as described except in that it comprises a single trace and two ends of traces.
  • the rotary electrical machine according to the invention comprises various variants, modifications and improvements which will be evident to those skilled in the art, it being understood that these variants, modifications and improvements form part of the scope of the invention, as defined by the claims which follow. For example, it will not be outside the scope of the invention to replace the plurality of electrical conductors welded together forming the coil by continuous wires of round or rectangular section.

Landscapes

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Abstract

Un stator (A) pour machine électrique tournante comprenant : un corps de stator (1) comprenant un axe (X); un bobinage (2) comprenant au moins un chignon (21 A) en saillie axiale depuis le corps du stator (1) et des extrémités de bobinage (22) s'étendant axialement au-delà du chignon (21) depuis le corps du stator (1); un interconnecteur (3, 3') monté sur le chignon (21), comprenant un corps isolant (31) et au moins une trace (30) comprenant des extrémités de trace (300); au moins deux extrémités de bobinage (22N) sont chacune assemblée à une des extrémités de trace correspondante (300); les extrémités de trace (300) sont symétriques par rapport à un plan contenant l'axe (X) et coupant angulairement l'interconnecteur (3, 3') en son milieu et par rapport à un plan transverse à l'axe (X) et coupant axialement l'interconnecteur.

Description

DESCRIPTION
TITRE : Stator comprenant un interconnecteur
DOMAINE TECHNIQUE DE L’INVENTION
[0001] Le domaine technique de l’invention concerne une machine électrique tournante, notamment pour véhicule automobile, dans laquelle la mise en place de interconnecteur est simplifiée.
[0002] L’invention trouve des applications dans le domaine des machines électriques tournantes telles que les alternateurs ou les machines réversibles pouvant fonctionner en générateur électrique ou en moteur électrique.
ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE DE L’INVENTION
[0003] De façon connue en soi, les machines électriques tournantes comportent un stator et un rotor solidaire d’un arbre. Le rotor peut être solidaire d’un arbre menant et/ou mené et peut appartenir à une machine électrique tournante sous la forme d’un alternateur, d’un moteur électrique ou d’une machine réversible de type alterno- démarreur pouvant fonctionner dans les deux modes.
[0004] Le stator est monté dans un carter configuré pour porter à rotation l’arbre sur des paliers par l’intermédiaire de roulements. Le rotor est par exemple de type « rotor à griffes » et comporte deux roues polaires présentant chacune des griffes imbriquées les unes dans les autres pour former les pôles et un noyau autour duquel est enroulé une bobine rotorique. Selon un autre exemple, le rotor comporte un corps formé par un empilage de feuilles de tôles maintenues sous forme de paquet au moyen d’un système de fixation adapté. Le rotor comporte des pôles formés par exemple par des aimants permanents logés dans des cavités ménagées dans la masse magnétique du rotor. Alternativement, dans une architecture dite à pôles « saillants », les pôles sont formés par des bobines enroulées autour de bras du rotor.
[0005] [Fig. 1] représente un paquet de tôles et un bobinage d’un stator selon une vue en perspective selon l’art antérieur.
[0006] [Fig. 2] représente une partie du paquet de tôles et du bobinage du stator de la figure 1 selon une vue en perspective.
[0007] [Fig. 3] représente un stator de la figure 1 et 2 comprenant en outre un interconnecteur selon une vue en perspective selon l’art antérieur. [0008] Comme représenté sur les figures 1 , 2 et 3, le stator 100 comporte un corps de stator 110 constitué par un empilage de tôles minces formant une couronne, dont la face intérieure est pourvue d’encoches 111 ouvertes radialement vers l’intérieur pour recevoir un bobinage 120 formé par des enroulements de phase. Ces enroulements de phase du bobinage 120 traversent les encoches 111 du corps du stator et forment un chignon 125, 126 de part et d’autre du corps de stator 110. Les enroulements de phase du bobinage 120 sont des enroulements polyphasés, connectés en étoile ou en triangle, dont une des extrémités de chaque enroulement de phase du bobinage forme une sortie de phase 123 et chaque sortie de phase 123 est reliée à un module électrique de commande et l’autre extrémité de chaque enroulement de phase du bobinage forme un point connexion 122 relié soit ensemble dans le cas d’un montage étoile formant le point neutre soit dans le cas d’un montage triangle à une sortie de phase 123 d’un autre enroulement.
[0009] Les enroulements de phase du bobinage 120 sont obtenus à partir d’éléments conducteurs en forme d’épingles 121. Une épingle 121 présente deux branches reliées par une tête courbée, ou portion collatérale, et dont les portions rectilignes intermédiaires, ou portions centrales, sont placées dans deux encoches différentes angulairement décalées l'une de l'autre d'un angle prédéterminé. Les têtes des épingles 121 sont vrillées et forment le chignon supérieur 125. Les enroulements de phase du bobinage 120 comprend dans cet exemple en outre une demi-épingle d’extrémité comprenant une seule branche. Le chignon supérieur est pourvu des extrémités des demi-épingles d’extrémités formant les sorties de phase et les points de connexion étant dans cet exemple des points neutres. Les extrémités libres des branches des épingles sont reliées entre elles, par exemple par soudure, et vrillées pour former le chignon inférieur 126 - à savoir le chignon en aval du bobinage.
[0010] Les épingles 121 sont reliées entre elles électriquement. Deux épingles 121 d’un même enroulement sont reliées entre elles directement, par exemple par soudage. Dans cet exemple, pour chaque enroulement de phase 120, l’enroulements de phase 120 comprend une épingle d’inversion 130 reliant une extrémité 121a d’une épingle à une extrémité 121 b d’une autre épingle du bobinage, notamment du même enroulement de phase 120. Généralement, les épingles d’inversion 130 sont localisées au-dessus du chignon supérieur, c'est-à-dire dans le prolongement axial du bobinage, de façon à relier deux épingles. [0011] Chaque enroulement de phase 120 comporte donc deux extrémités de bobinages ayant une sortie de phase 124 et un point de connexion 122. Le bobinage comporte donc plusieurs extrémités de bobinage 124,122. Lorsque les enroulements de phase sont connectés en étoile, le point de connexion est un point neutre. Lorsque les enroulements de phase sont connectés en triangle, le point de connexion est un point permettant de relier deux enroulements distincts pour former la connexion triangle. Le bobinage du stator comporte donc plusieurs points de connexion 122 et plusieurs sorties de phase 124 répartis le long d’une périphérie du stator 100.
[0012] Dans le cas du montage étoile, les points de connexion 122 d’un même système de phase doivent être reliés ensemble sans créer de court-circuit électrique avec les sorties de phase 124 afin de garantir une bonne alimentation électrique du bobinage du stator. Pour cela, le stator 100 comporte généralement un organe de connexion électrique, appelé aussi interconnecteur 140 qui relie électriquement les points de connexion 122 entre eux en évitant les sorties de phase 124. Un tel interconnecteur présente généralement une forme complexe et, par conséquent, un encombrement notable.
[0013] Dans l’exemple de stator représenté sur la figure 3, interconnecteur comprend au moins une trace ayant des extrémités de trace qui sont reliées chacune électriquement à un des points neutres 122 pour les relier entre eux et contourne les sorties de phase 124. La fabrication du stator nécessite une mise en place précise de l’orientation de interconnecteur au-dessus du chignon dans un sens angulaire précis, dans un positionnement axial précis, dans un positionnement radial précis et cela compte tenu de la forme complexe de cet organe de connexion.
[0014] Par sens angulaire précis, on entend que interconnecteur doit être positionné angulairement pour que ses extrémités de trace soient en vis-à-vis des points de connexion 122.
[0015] Par positionnement axiale précis, on entend que chaque extrémité de trace doit être en contact avec le point neutre sans être en contact avec d’autres épingles. [0016] Par positionnement radial précis, on entend on entend que l’interconnecteur doit être positionné angulairement pour que ses extrémités de trace soient en vis-à-vis des points de connexion 122. RESUME DE L’INVENTION
[0017] L’invention offre une solution aux problèmes évoqués précédemment, en permettant d’avoir un interconnecteur pouvant se connecter dans au moins deux positions différentes aux extrémités de bobinages.
[0018] Pour répondre aux problèmes évoqués ci-dessus des difficultés de fabrication des stators et d’encombrement des organes de connexion, le demandeur propose un stator d’une machine électrique tournante dans laquelle interconnecteur est symétrique.
[0019] Selon un premier aspect, l’invention concerne un stator pour machine électrique tournante comprenant : un corps de stator comprenant un axe, un bobinage comprenant au moins un chignon en saillie axiale depuis le corps du stator et des extrémités de bobinage s’étendant axialement au- delà du chignon depuis le corps du stator, un interconnecteur monté sur le chignon du bobinage, l’interconnecteur comprenant un corps isolant et au moins une trace comprenant des extrémités de trace s’étendant depuis le corps isolant, au moins deux extrémités de bobinage des extrémités de bobinage étant chacune assemblée à une des extrémités de trace correspondante, caractérisé en ce que les extrémités de trace s’étendant depuis le corps isolant sont symétriques par rapport à un plan contenant l’axe et coupant angulairement interconnecteur en son milieu et un plan transverse à l’axe et coupant axialement l’interconnecteur.
[0020] Un tel stator de machine électrique tournante présente un risque réduit de mauvais montage du fait que interconnecteur comprend des extrémités de trace symétrique par rapport aux interconnecteurs des machines de l’art antérieur et facilite donc le montage.
[0021] Par extrémité de bobinage, on entend une extrémité d’un conducteur du bobinage, par exemple une phase, un neutre, ou encore une extrémité d’un conducteur changeant le profil répété du bobinage comme l’extrémité d’une demi- épingle d’inversion.
[0022] Outre les caractéristiques qui viennent d’être évoquées dans le paragraphe précédent, le stator selon un aspect de l’invention peut présenter une ou plusieurs caractéristiques complémentaires parmi les suivantes, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles :
[0023] Selon un mode de réalisation, le stator comprend au moins deux interconnecteurs identiques.
[0024] Par identique on entend structurellement identique c’est-à-dire structure fonctionnelle et donc ne concerne pas les marques, la couleur, ou marquages figuratifs tels que les numéros de produit, codes bar etc...
[0025] Par exemple les deux interconnecteurs sont régulièrement angulairement répartis sur la circonférence du chignon de bobinage.
[0026] Selon un exemple de ce stator, au moins deux interconnecteurs sont symétriques par rapport à un plan contenant l’axe et coupant angulairement interconnecteur en son milieu et par rapport à un plan transverse à l’axe et coupant axialement l’interconnecteur.
[0027] Un tel stator permet d’avoir une seule référence d’interconnecteur pour ces deux interconnecteurs et donc diminue le prix.
[0028] Selon un exemple de ce mode de réalisation de ce stator, le stator comprend un bobinage double triphasé et en ce que les extrémités de bobinage du stator connectées à un des deux interconnecteurs, sont angulairement espacées de manière identique aux extrémités de bobinage du stator connectées à l’autre interconnecteur.
[0029] C’est particulièrement le cas lorsque le stator comprend un bobinage double triphasés, notamment le cas d’un bobinage ondulé réparti avec épingle d’inversion. [0030] Selon un mode réalisation de ce stator, les extrémités de bobinage reliées à l’interconnecteur sont des points de connexion d’un système triphasé.
[0031] Selon ce mode de réalisation, le bobinage comprend un système triphasé étoile et chacune des extrémités de bobinage du système triphasé assemblées à une des extrémités de trace de interconnecteur sont des points neutres. L’interconnecteur peut être appelé interconnecteur point neutre. Selon une variante, le bobinage comprend un système triphasé triangle et chacune des extrémités de bobinage du système triphasé assemblées à une des extrémités de trace de interconnecteur sont des sorties. L’interconnecteur peut être appelé interconnecteur de phase.
[0032] Par exemple, dans le cas d’un bobinage double triphasé, le stator peut comprendre deux interconnecteurs point neutre identiques sur le bobinage et ils relient chacun les points neutres d’un système triphasé. Les extrémités de bobinage d’un système sortent angulairement de façon identique à celles de l’autre système triphasé. Par exemple elles sont diamétralement opposées.
[0033] Selon un mode de réalisation de ce stator, les extrémités de bobinage sont deux extrémités d’un connecteur formant une épingle d’inversion et en ce que interconnecteur comprend une seule trace et deux extrémités de traces formant un interconnecteur d’inversion. Dans cet exemple, le stator peut comprendre des demi- épingles et interconnecteur d’inversion comprenant deux extrémités de traces reliées à chaque demi-épingle pour former ensemble une épingle d’inversion. Le stator peut comprendre un ou plusieurs interconnecteurs d’inversion et un ou des interconnecteurs point neutres dans le cas d’un montage étoile ou des interconnecteurs de phase dans le cas d’un montage triangle.
[0034] Ainsi chaque interconnecteur d’inversion formant une épingle d’inversion peut être identique pour faciliter le bobinage.
[0035] Selon un mode de réalisation de ce stator, le bobinage électrique comporte une pluralité d’épingles en conducteurs électriques connectées entre elles de sorte à former la pluralité d’enroulements de phase.
[0036] Par exemple, interconnecteur est positionné au sommet du chignon.
[0037] Selon des modes de réalisation, interconnecteur est en appui sur le chignon. Ces modes de réalisation permettent de limiter les vibrations au sein de la machine lorsque celle-ci est en rotation.
[0038] Selon un mode de réalisation, dans lequel le bobinage comporte une pluralité d’épingles connectés entre eux de sorte à former une pluralité d’enroulements de phase et des épingles d’inversion reliant chacune électriquement deux épingles distinctes d’un même enroulement de phase, l’interconnecteur est en appui sur au moins une des épingles d’inversion.
[0039] Ce mode de réalisation permet une mise en place facilitée de interconnecteur lors de la fabrication de la machine.
[0040] L’interconnecteur du stator de l’invention avec ou sans les caractéristiques des modes de réalisations précédents peut comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
[0041] Selon un mode de réalisation, le corps isolant comprend deux faces radiales symétrique par rapport à un plan radial et en ce qu’une des deux faces radiales est une surface radiale d’appui en butée axialement sur le chignon du bobinage. [0042] Selon un mode de réalisation, interconnecteur comporte deux traces surmoulées dans le corps isolant ayant un même matériau électriquement isolant, les deux traces ont une des deux extrémités de traces connectées à une même extrémité de bobinage.
[0043] Selon un mode de réalisation le corps isolant est surmoulé sur la trace. [0044] Selon un mode de réalisation, interconnecteur comprend également au moins un élément de positionnement dans une direction radiale de interconnecteur sur le bobinage.
[0045] Selon un exemple, le chignon comprend une portion d’appui, l’élément de positionnement comprenant au moins une partie d’appui en appui radial sur la portion d’appui du chignon.
[0046] Dans cet exemple, le corps isolant de interconnecteur peut être positionné axialement contre la portion d’appui du chignon et en ce que ladite partie d’appui s’étend axialement par rapport au corps isolant vers le chignon, ladite partie d’appui comprenant une surface axiale en butée radiale sur une surface axiale du chignon de la portion d’appui du chignon.
[0047] Dans cet exemple, l’élément de positionnement peut comprendre un premier muret et un deuxième muret de positionnement comprenant chacun une partie s’étendant axialement par rapport au corps isolant et en ce que la partie s’étendant axialement du premier muret de positionnement forme la partie d’appui de l’élément de positionnement. Le premier muret comprenant donc une surface axiale en appui radial sur une surface axiale de la portion d’appui du chignon. Le premier muret et le deuxième muret de l’élément de positionnement peuvent être symétriques l’un par rapport à l’autre selon un plan radial.
[0048] Selon une variante, dans cet exemple, l’interconnecteur comprend au moins deux éléments de positionnement symétriques par rapport à un plan radial perpendiculaire à l’axe et passant par le milieu d’une hauteur mesurée axialement de interconnecteur et en ce que chacun des deux éléments de positionnement comprend un seul muret de positionnement ayant une partie s’étendant axialement par rapport au corps isolant et en ce qu’une partie du muret, s’étendant axialement par rapport au corps isolant d’un des deux éléments de positionnement, est la partie d’appui en appui radial sur la portion d’appui du chignon. [0049] Selon un exemple de ce mode de réalisation comprenant les caractéristiques du mode de réalisation précédent, la portion d’appui du chignon est une épingle d’inversion.
[0050] Selon un autre exemple qui est une variante de l’exemple précédent, l’élément de positionnement est un ergot de positionnement s’étendant radialement depuis le corps isolant de interconnecteur à l’opposé de la portion d’appui du chignon, l’ergot comprenant une forme, par exemple une ouverture, adaptée pour coopérer avec un outil de maintien de interconnecteur en position sur le bobinage.
[0051] Selon une particularité de ces deux exemples, interconnecteur comprend au moins deux traces et un deuxième élément de positionnement pouvant être un muret ou un ergot de positionnement, de sorte que chaque muret ou ergot est situé au milieu angulairement entre les deux extrémités de traces d’une trace correspondante. [0052] Dans le cas où il n’y a qu’un seul élément de positionnement, l’élément de positionnement peut être situé axialement au milieu angulaire de interconnecteur. [0053] Selon un exemple du mode de réalisation du stator, dans lequel une épingle d’inversion comprend des demi-épingles et un interconnecteur d’inversion comprenant deux extrémités de traces reliées à chaque demi-épingle pour former ensemble une épingle d’inversion, interconnecteur de point neutre ou l’interconnecteur de phase est relié à interconnecteur d’inversion par exemple par clipsage.
[0054] Ainsi, interconnecteur point neutre ou phase et interconnecteur d’inversion sont maintenus permettant de faciliter la soudure.
[0055] Selon un mode de réalisation, interconnecteur est symétrique par rapport à un plan contenant l’axe et coupant angulairement interconnecteur en son milieu et un plan transverse à l’axe et coupant axialement interconnecteur.
[0056] Par symétrique on entend, toutes surfaces extérieures sauf inscription tel que numéro de pièce ou marque de la pièce non fonctionnelle.
[0057] L’invention concerne aussi une machine électrique tournante comprenant un stator selon l’invention.
[0058] La machine électrique comprend en outre un rotor entouré par le stator, par exemple un rotor à griffe, le rotor comprenant un arbre de rotation, un palier supportant le rotor en ayant l’arbre de rotation traversant une ouverture d’un roulement du palier et le palier comprenant une partie entourant le stator pour le supporter. [0059] Selon un second aspect, l’invention concerne aussi un procédé d’assemblage d’un premier interconnecteur selon le premier aspect de l’invention avec un bobinage d’un stator dans lequel : interconnecteur comprend un corps isolant, au moins une trace comprenant des extrémités de trace s’étendant depuis le corps isolant, le stator comprend un corps de stator, et un bobinage comprenant au moins un chignon en saillie axiale depuis le corps du stator et des extrémités de bobinage s’étendant depuis le corps du stator, le procédé comprenant les étapes de : positionnement de interconnecteur symétrique sur le bobinage en positionnant les extrémités de traces en vis-à-vis des extrémités de bobinage,
Assemblage d’au moins une extrémité de bobinage avec une extrémité de trace.
[0060] Selon un mode de réalisation du procédé d’assemblage, interconnecteur comprend un élément de positionnement dans une direction radiale de interconnecteur sur le bobinage et en ce que le bobinage comprend une épingle d’inversion, le procédé comprenant en outre une étape d’appui de interconnecteur contre l’épingle d’inversion par le biais de l’élément de positionnement.
[0061] Selon un exemple de ce mode de réalisation, l’élément de positionnement est un muret comprenant deux faces radiales s’étendant du corps isolant radialement et s’étend en outre au moins en partie en saillie axiale depuis le corps isolant vers le chignon et en ce que l’étape de positionnement de interconnecteur sur le bobinage est obtenu en appliquant une des deux faces radiales du corps isolant au-dessus axialement en appui sur une surface radiale de l’épingle d’inversion et en appliquant une surface axiale de la partie en saillie axiale contre une surface axiale de l’épingle d’inversion.
[0062] Selon un exemple, le bobinage est un bobinage double triphasé comprenant un deuxième interconnecteur identique au premier interconnecteur et en ce que les étapes du procédé sont réalisées en doublon à la suite ou simultanées. [0063] Selon un exemple de ce mode de réalisation, l’élément de positionnement est un ergot de positionnement comprenant une forme, par exemple une ouverture, adaptée pour coopérer avec un outil de maintien de interconnecteur en position sur le bobinage et en ce que l’étape de positionnement de l’interconnecteur sur le bobinage est obtenu en assemblant l’ergot avec un outil de maintien de interconnecteur en position sur le bobinage et en ce que le procédé comprend en outre une étape de retrait de l’outil.
[0064] Avantageusement, le stator comporte au moins deux interconnecteurs répartis sur la circonférence du chignon de bobinage.
[0065] L’invention concerne aussi une machine électrique pour véhicule automobile comprenant un stator tel que décrit précédemment avec ou sans les différents modes de réalisation décrit et un rotor ayant le même axe que le stator entouré par le stator et deux paliers supportant le rotor et le stator de part et d’autre axialement du stator et du rotor.
[0066] L’invention et ses différentes applications seront mieux comprises à la lecture de la description qui suit et à l’examen des figures qui l’accompagnent.
BREVE DESCRIPTION DES FIGURES
[0067] Les figures sont présentées à titre indicatif et nullement limitatif de l’invention.
Les figures 1 et 2, déjà décrites, représentent une vue en perspective et une vue partielle d’un bobinage de stator selon l’art antérieur ;
La figure 3, déjà décrite, représente une vue en perspective d’un stator équipé d’un organe de connexion selon l’art antérieur ;
Les figures 4A, 4B, 4C et 4D représentent, respectivement, une vue en perspective, une vue d’un axe X en perspective partielle, une vue de dessus, et une vue partielle de face, d’un stator d’une machine électrique tournante selon un mode de réalisation de l’invention ;
La figure 5 représente une vue de l’interconnecteur en perspective ;
La figure 6 représente une vue partielle en perspective d’un stator d’une machine électrique tournante selon un mode de réalisation de l’invention.
DESCRIPTION DETAILLEE
[0068] Les figures sont présentées à titre indicatif et nullement limitatif de l’invention.
[0069] Des exemples de réalisation d'une machine électrique tournante dans laquelle l’interconnecteur est un interconnecteur point neutre comprenant deux traces, un corps isolant surmoulé dans un matériau électriquement isolant partiellement sur les traces et est décrit en détail ci-après, en référence aux dessins annexés. Ces exemples illustrent les caractéristiques et avantages de l'invention. Il est toutefois rappelé que l'invention ne se limite pas à ces exemples. Notamment par exemple interconnecteur peut comprendre qu’une seule trace et peut être un interconnecteur inversé dont les extrémités de trace sont reliées à deux demi-épingles pour former une épingle inversée reliée à deux autres épingles d’un enroulement ou encore être un interconnecteur de phase pour relier deux sorties de phase d’un bobinage ayant un montage étoile. Dans la suite interconnecteur point neutre est appelé interconnecteur. [0070] Sur les figures, les éléments identiques sont repérés par des références identiques. Pour des questions de lisibilité des figures, les échelles de taille entre éléments représentés sur les figures ne sont pas respectées.
[0071] Les figures 4A, 4B, 4C et 4D représentent diverses vues partielles d’une machine électrique tournante selon plusieurs modes de réalisation de l’invention. [0072] [Fig. 4A] montre une représentation schématique d’un stator selon une vue en perspective, selon un premier mode de réalisation de l’invention. [0073] [Fig. 4B] montre une représentation schématique partielle du stator du stator de la figure 4A, selon une vue d’un axe X en perspective, selon un premier mode de réalisation de l’invention.
[0074] [Fig. 4C] montre une représentation schématique du stator de la figure 4A, selon une vue de dessus ou axiale. [0075] [Fig. 4D] montre une représentation schématique du stator de la figure 4A, selon une vue latérale ou radiale.
[0076] Quel que soit le mode de réalisation considéré, la machine électrique tournante comporte un stator A d’axe X comprenant un corps de stator 1 traversé par des conducteurs 20 formant des enroulements de phase d’un bobinage 2 du stator A. Comme expliqué précédemment, le bobinage 2 comprend à chaque extrémité du corps de stator 1 , un chignon supérieur 21 A et un chignon inférieur 21 B.
[0077] Le bobinage 2 du stator A comprend des extrémités de bobinage 22 s’étendant axialement au-delà du chignon supérieure 21 A depuis le corps du stator 1 , traversant ainsi dans ce mode de réalisation le chignon supérieur 21 A. [0078] Dans ce mode de réalisation, le bobinage 2 est un bobinage étoile. Les extrémités de bobinage 22 comprend des points neutres 22N et des sorties de phases 22P. Le bobinage pourrait aussi être un bobinage triangle.
[0079] Dans ce mode de réalisation, les conducteurs 20 sont des épingles. Le bobinage pourrait aussi être filaire. En outre, dans cet exemple de ce mode de réalisation le bobinage comprend des épingles d’inversion 23 formant chacune une extrémité de bobinage 22.
[0080] Un interconnecteur 3 est monté dans le prolongement d’au moins un des chignons 125, 126. Dans les différents exemples représentés, le stator A comprend deux interconnecteurs 3 montés dans le prolongement du chignon supérieur 21 A, étant entendu qu’il pourrait, de façon similaire, être monté dans le prolongement du chignon inférieur 21 B. Dans ce mode de réalisation les deux interconnecteurs 3 sont identiques. Un seul interconnecteur 3 va être décrit dans la suite, l’autre étant identique.
[0081] Dans les exemples représenté, interconnecteur 3 est de préférence positionné dans le prolongement axial du chignon supérieure 21 A pour limiter l’encombrement radiale, étant entendu que des positionnements désaxés peuvent être envisagés pour des avantages autres que l’encombrement.
[0082] L’interconnecteur 3 comporte un ou plusieurs éléments électriquement conducteurs appelées traces 30, par exemple en cuivre, surmoulés dans un matériau électriquement isolant formant une enveloppe isolante appelée corps isolant 31 . [0083] Dans ce mode de réalisation, interconnecteur 3 comprend deux traces 30 ayant chacune deux extrémités de trace 300.
[0084] Les traces 30, appelées aussi pistes, s’étendent en majorité à l’intérieur de du corps isolant 31 et les extrémités de traces 300 sont, en dehors dudit corps isolant 31 , connectées électriquement aux extrémités de bobinages 22, en l’occurrence qui sont reliées électriquement aux points neutres 22N d’un des deux systèmes triphasés. L’interconnecteur 3 avec deux traces 30 s’étendant à l’intérieur du corps isolante 31 est représenté en partie sur la figure 5.
[0085] Les deux traces 30 ont une des deux extrémités de traces 300 connectées à une même extrémité de bobinage 22N.
[0086] [Fig. 5] montre une représentation schématique de interconnecteur du stator A de la figure 4A selon une vue en perspective.
[0087] La figure 5 montre de façon plus détaillée les extrémités de traces 300 de chacune des traces 30 s’étendant radialement hors dudit corps isolant 31 pour former chacune la sortie de connexion avec un point neutre 22N.
[0088] En effet, les enroulements de phase 120 du stator forment, à chacune de leurs extrémités, un point neutre de bobinage 122, ces points neutres étant connectés les uns aux autres par l’intermédiaire de interconnecteur 3. [0089] Pour cela, chaque extrémité de trace 300 s’étend radialement hors du corps 31 , en formant un angle de l’ordre de 90° avec le corps isolant 31 . Chaque extrémité de trace 300 est connectée, par exemple par soudage laser ou soudage électrique, à un point neutre 22N. Cette extension radiale des extrémités de trace 300 permet d’éviter tout risque d’endommagement du corps isolant 31 lors des opérations de soudage des points neutres. L’extrémité de trace 300 peut comprendre une couche d’alliage d’apport de brasage 301 pour faciliter la soudure entre l’extrémité de trace 300 et l’extrémité de bobinage 22.
[0090] Un point neutre 22N peut être connecté entre les extrémités de traces 300 de deux traces voisines. Comme montré dans cet exemple, les deux extrémités de trace 300 voisines des deux traces 30, s’étendent de façon sensiblement parallèle l’une par rapport à l’autre hors du corps isolant 31. Une des trois extrémités de bobinage formant un point neutre 22N est située entre ces deux extrémités de trace 300 voisines. Les deux extrémités de traces voisines 300 sont espacées l’une de l’autre d’une épaisseur d’une extrémité de bobinage, en l’occurrence d’une épaisseur d’une épingle de point neutre ou plus pour garantir l’assemblage. Les deux autres extrémités de trace 300 les plus éloignées l’une de l’autre sont connectées chacune à un point neutre 22N correspondant. Une opération de soudage, par exemple électrique ou laser, assure la connexion électrique entre le point neutre 22N et chacune des extrémités de traces 300. Les deux interconnecteurs 3 sont positionnés de façon diamétralement opposée sur la circonférence du chignon supérieure 21 A, chacun connectant trois points neutres 22N. Par connecté, on entend physiquement et non uniquement électriquement, autrement dit on entend relié électriquement directement sans passer par d’autres épingles.
[0091] Ce corps isolant 31 de l’interconnecteur 3 présente un matériau électriquement isolant et résistant à la chaleur du bobinage, ainsi interconnecteur 3 peut être positionné en appui sur le chignon supérieure ou inférieure du stator, ce qui permet de limiter l’encombrement généré par la présence de l’interconnecteur et de limiter les vibrations générées sur le dit interconnecteur par la machine électrique en rotation.
[0092] Dans les exemples des modes de réalisation représentées, interconnecteur 3 est positionné en appui sur une ou plusieurs épingles d’inversion 23, ce qui assure un positionnement stable de interconnecteur notamment lors des opérations d’installation de interconnecteur 3. En effet, lors des opérations de fabrication du stator, la mise en place de l’interconnecteur 3 est facilitée par son positionnement sur les épingles d’inversion 23 et la soudure des points neutres sur interconnecteur est facilitée par la stabilité de l’ensemble. D’autres exemples peuvent aussi être envisagés tel que positionner interconnecteur sur ou contre ou avec un autre interconnecteur par exemple un interconnecteur inverseur.
[0093] Les extrémités de traces 300 s’étendant depuis le corps isolant 31 sont symétriques par rapport à un plan contenant l’axe et coupant angulairement interconnecteur en son milieu et un plan transverse à l’axe et coupant axialement G interconnecteur 3. [0094] Ainsi, d’une part les deux interconnecteurs 3 peuvent être identiques et en outre lors de la fabrication, interconnecteur 3 peut être positionné selon deux sens permettant ainsi de simplifier la production.
[0095] Dans ce mode de réalisation, le corps isolant 31 comprend deux faces radiales symétriques et en ce qu’une des deux faces radiales est positionnée axialement sur le chignon du bobinage. Le fait que les deux faces radiales soient symétriques permet de positionner de la même façon l’interconnecteur 3 sur le chignon. En l’occurrence interconnecteur 3 a sa face radiale en contact sur deux faces radiales de deux épingles inversées 23.
[0096] L’interconnecteur 3 comprend au moins un élément de positionnement 35 dans une direction radiale de l’interconnecteur 3 positionnée contre une surface axiale de l’épingle d’inversement 23 du bobinage 2.
[0097] Ainsi, l’épingle d’inversement 23 dans le chignon 2 comprend une portion d’appui 230 contre lequel interconnecteur 3 est en appui radialement et axialement. Dans ce mode de réalisation, l’élément de positionnement 35 comprend au moins une partie d’appui 3500 qui est en butée radialement sur la portion d’appui du chignon et le corps isolant 31 est en butée axialement sur cette portion d’appui du chignon 2. [0098] Dans ce mode de réalisation, G interconnecteur 3 comprend deux éléments de positionnement 35, qui sont deux murets de positionnement, dont au moins une partie d’un muret de positionnement 350 comprend la partie d’appui 3500 ayant sa surface axiale en appui radial sur une surface axiale de la portion d’appui 230 du chignon.
[0099] Dans ce mode de réalisation, la portion d’appui 230 du chignon est formée par une des épingles d’inversions 23, en l’occurrence le chignon supérieur 21 A comprend deux portions d’appui 230 par système triphasé (soit quatre au total) formées par deux des trois épingles d’inversions 23. Dans ce mode de réalisation, le corps isolant 31 de interconnecteur 3 comprend deux surfaces radiales 310 symétrique par rapport à un plan radial.
[00100] Une des deux surfaces radiales 310 est une surface radiale 3100 en butée contre les deux portions d’appui 230 des deux épingles d’inversion 23.
[00101] Les deux éléments de positionnement 35 sont symétriques l’un par rapport à l’autre par rapport à un plan axial passant au milieu entre les extrémités de trace 300 opposées. Ainsi l’interconnecteur peut être monté d’un côté comme de l’autre côté sur le chignon.
[00102] [Fig. 6] montre une représentation schématique partielle du stator A sur lequel est monté interconnecteur de la figure 5.
[00103] Les extrémités de bobinage 22 formant les sorties de phase 22P dépassent axialement l’interconnecteur 3 et sont en outre isolées par un isolant 221 .
[00104] Le procédé d’assemblage de interconnecteur sur le chignon comprend les étapes de :
-positionnement de interconnecteur symétrique sur le bobinage en positionnant :les extrémités de traces 300 en vis-à-vis des extrémités de bobinage 22 formant les points neutre 22N d’un système triphasé -des parties d’appuis 3500 des éléments de positionnement 35 radialement contre deux portions d’appuis 230 de deux épingles d’inversement 23, et
-une des deux surface radiale 3100 du corps isolant 31 contre la surface radiale 230 de deux épingles d’inversement 23,
Assemblage des trois extrémités de bobinage formant les points neutre 22N d’un système triphasé en connectant chacun des deux points neutre 22N les plus éloignés angulairement l’un de l’autre du système triphasé aux extrémités de trace 300 les plus éloignées angulairement l’une de l’autre et en ce que le point neutre 22N situé entre les deux autres point neutre 22N est connecté aux deux extrémités de traces les plus proche l’un de l’autre.
[00105] La description qui précède se focalise sur un bobinage connecté en étoile. Bien entendu, on ne sortira pas du cadre de l’invention en remplaçant le couplage en étoile par un couplage en triangle, les points neutres étant alors remplacés par des sortie de phase 22P et interconnecteur 3 est par exemple identique à celui décrit sauf en ce qu’il comprend une seule trace et deux extrémités de traces permettant de relier deux enroulements de phase entre eux pour former les connexions triangles.
[00106] En outre, que ce soit un bobinage étoile ou triangle, les épingles d’inversions 23 peuvent être réalisées par deux conducteurs comprenant chacun une extrémité de bobinage 22 raccordée l’une à l’autre par le biais d’un interconnecteur tel que décrit sauf en ce qu’il comprend une seule trace et deux extrémités de traces. [00107] Bien que décrit à travers un certain nombre d'exemples, variantes et modes de réalisation, la machine électrique tournante selon l’invention comprend divers variantes, modifications et perfectionnements qui apparaîtront de façon évidente à l'homme du métier, étant entendu que ces variantes, modifications et perfectionnements font partie de la portée de l'invention, telle que définie par les revendications qui suivent. Par exemple, on ne sortira pas du cadre de l’invention en remplaçant la pluralité de conducteurs électriques soudés entre eux formant le bobinage par des fils continus à section ronde ou rectangulaire.
[00108] Sauf précision contraire, un même élément apparaissant sur des figures différentes présente une référence unique.

Claims

REVENDICATIONS
1- Stator (A, A’) pour machine électrique tournante comprenant :
- un corps de stator (1 ) comprenant un axe (X),
- un bobinage (2) comprenant au moins un chignon (21 A, 21 B) en saillie axiale depuis le corps du stator (1) et des extrémités de bobinage (22) s’étendant axialement au-delà du chignon (21) depuis le corps du stator (1 ),
- un interconnecteur (3, 3’) monté sur le chignon (21) du bobinage (2), interconnecteur (3, 3’) comprenant un corps isolant (31) et au moins une trace (30) comprenant des extrémités de trace (300) s’étendant depuis le corps isolant (31),
- au moins deux extrémités de bobinage (22N, 22P) des extrémités de bobinage (22) étant chacune assemblée à une des extrémités de trace correspondante (300),
- caractérisé en ce que les extrémités de trace (300) s’étendant depuis le corps isolant (31) sont symétriques par rapport à un plan contenant l’axe(X) et coupant angulairement interconnecteur (3, 3’) en son milieu et par rapport à un plan transverse à l’axe (X) et coupant axialement interconnecteur (3, 3’).
2- Stator (A, A’) selon la revendication 1 , dans lequel le stator comprend au moins deux interconnecteurs identiques.
3- Stator (A, A’) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le bobinage (2) comprend un système triphasé étoile et chacune des extrémités de bobinage (22) du système triphasé assemblées à une des extrémités de trace (300) de interconnecteur (3, 3’) sont des points neutres (22N).
4- Stator (A, A’) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le bobinage (2) comporte :
- une pluralité d’épingles connectés entre elles de sorte à former une pluralité d’enroulements de phase et
- des épingles d’inversion (23) reliant chacune électriquement deux épingles distincts d’un même enroulement de phase, l’interconnecteur (3, 3’) étant en appui sur au moins une des épingles d’inversion (23). 5- Stator (A, A’) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le corps isolant (31) comprend deux faces radiales (310) symétrique par rapport à un plan radial et en ce qu’une des deux faces radiales (310) est une surface radiale d’appui (3100) en butée axialement sur le chignon (21) du bobinage (2).
6- Stator (A, A’) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel interconnecteur (3, 3’) est symétrique par rapport à un plan contenant l’axe et coupant angulairement l’interconnecteur en son milieu et un plan transverse à l’axe et coupant axialement interconnecteur (3, 3’).
7- Stator (A, A’) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel interconnecteur (3, 3’) comprend également au moins un élément de positionnement (35, 35’) dans une direction radiale de interconnecteur (3, 3’) sur le bobinage (2), le chignon (2) comprend une portion d’appui (230), l’élément de positionnement (35, 35’) comprenant au moins une partie d’appui (3500, 3500’) en appui radial sur la portion d’appui (230) du chignon (21, 21 A, 21 B).
8- Stator (A’) selon la revendication 7, dans lequel interconnecteur (3, 3’) comprend au moins deux éléments de positionnement (35, 35’) symétriques par rapport à un plan radial perpendiculaire à l’axe et passant par le milieu d’une hauteur mesurée axialement de interconnecteur (3, 3’) et en ce que chacun des deux éléments de positionnement (35, 35’) comprend un muret de positionnement (350, 350’) ayant une partie s’étendant axialement par rapport au corps isolant (31) et en ce que une partie du muret (350, 350’) s’étendant axialement par rapport au corps isolant ( 31 ) d’un des deux éléments de positionnement (35, 35’) est une partie d’appui (3500) en appui radial sur la portion d’appui (230) du chignon (21, 21 A, 21 B).
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