EP3718197A1 - Connecteur de phase electrique pour stator de machine electrique tournante - Google Patents

Connecteur de phase electrique pour stator de machine electrique tournante

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Publication number
EP3718197A1
EP3718197A1 EP18807092.4A EP18807092A EP3718197A1 EP 3718197 A1 EP3718197 A1 EP 3718197A1 EP 18807092 A EP18807092 A EP 18807092A EP 3718197 A1 EP3718197 A1 EP 3718197A1
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EP
European Patent Office
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electrical
phase
coupling means
track
winding
Prior art date
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Pending
Application number
EP18807092.4A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Stéphane DE CLERCQ
Vincent Ramet
Julien PAUWELS
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Valeo Equipements Electriques Moteur SAS
Original Assignee
Valeo Equipements Electriques Moteur SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valeo Equipements Electriques Moteur SAS filed Critical Valeo Equipements Electriques Moteur SAS
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Pending legal-status Critical Current

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    • H02K2203/09—Machines characterised by wiring elements other than wires, e.g. bus rings, for connecting the winding terminations

Definitions

  • the present invention relates to the standardization of the stators of electric machine, and in particular their electrical control.
  • the invention particularly relates to an electrical phase connector for a rotating electrical machine stator, and a stator comprising such an electrical phase connector.
  • a rotating electrical machine is an electromechanical device, preferably polyphase, and for converting electrical energy into mechanical energy, or vice versa.
  • a known application of rotating electrical machines in the automotive field is the alternator: a device for using the mechanical energy of the engine to recharge the vehicle battery.
  • Another known application of rotating electrical machines in the automotive field is the alternator-starter: a device for automatically stopping and restarting a motor vehicle engine that reduces fuel consumption and pollution. for example during a short stop at a red light.
  • the rotating electrical machine can be used as a generator or as a motor to produce the mechanical energy from the electrical energy and to rotate the engine.
  • the rotating electrical machine comprises a rotor rotatably mounted inside a stator comprising a cylindrical stator body and a multi-phase electrical coil, each of the electrical phases being formed by a plurality of electrical conductors wound axially around of the stator body.
  • the winding is electrically connected to an electronic assembly, and in particular to a power module, at a free end of some of the electrical conductors forming the phase input / phase outputs of the winding.
  • stator may vary.
  • the geometry and angular orientation of the phase inputs / outputs for connecting the stator to the electronics assembly may vary from one rotating electrical machine to another.
  • An object of the present invention is to provide a new electrical phase connector for a stator of an electric machine in order to at least largely meet the above problems and to furthermore lead to other advantages.
  • an object of the present invention is to make it possible to standardize the manufacture of the stator bodies and their coils.
  • Another object of the present invention is to simplify the production processes of the stators of a given family of rotating electrical machine, facilitating the realization of various electrical couplings.
  • a rotating electrical machine for a vehicle comprising an electronic assembly for driving said machine, a stator comprising a stator body having a plurality of notches formed between its two axial ends and a coil mounted in the stator body via said notches, the coil comprising a plurality of conductor portions forming phase inputs / outputs, and an electrical phase connector for electrically interfacing the winding with the electronic assembly; the connector comprising a plurality of phase-conductive tracks electrically insulated from each other, each conductive track being connected on the one hand to an element of the electronic assembly and on the other hand to a phase input / output for transporting a phase electric from or to the stator.
  • the electrical phase connector makes it possible to interface an electric machine stator with the electrical circuit of the electronic assembly with which it collaborates.
  • the electrical connector allows you to connect each electrical phases of the electric machine to the electrical circuit that drives its operation.
  • the electrical phase connector is used to power the electrical phases of the stator to generate a rotating magnetic field that rotates the rotor.
  • the electrical phase connector can recover electrical currents generated at the stator and induced by the rotation of the rotor.
  • the electrical phase connector according to the first aspect of the invention makes it possible to standardize the design and production of the stator with standard electrical connections and according to an implementation on the stator common to all the models: only the geometry and / or the configuration of the electrical phase connector according to the first aspect of the invention is adapted according to the electrical circuit with which it collaborates and / or the integration of said stator in its environment, for example in a motor vehicle.
  • This advantageous configuration also reduces manufacturing costs and simplifies the production of such an electrical phase connector and / or electrical machine.
  • connection between the electrical winding and the phase connector is preferably made via electrical coupling means which are integral with the phase-conducting tracks in order to transfer an electrical power signal to or from the stator, and more particularly to one of them. electrical phases of the stator in order to control the electrical machine or to recover the power signals induced by the rotation of the rotor of the electric machine, as previously described.
  • electrical coupling means are mechanically linked to the corresponding conductive tracks, and preferably they are also electrically coupled to said corresponding tracks.
  • each conducting track - and each corresponding electrical coupling means - is isolated from the other conductive tracks in order to be able to transfer different electrical potentials.
  • the electrical phase connector according to the first aspect of the invention is also configured to be electrically connected to the electrical circuit of the electronic assembly by a second side, so that the conductive tracks are respectively electrically connected to a power circuit. the electronic set. Means Specific electrical connection of the electrical phase connector to the power circuit will be described more particularly later in some embodiments of the invention.
  • the electrical phase connector according to the first aspect of the invention may comprise at least one of the improvements below, the technical characteristics forming these improvements can be taken alone or in combination:
  • each conducting track extends in a circular contour around a central axis.
  • the circular contour along which each conductive track extends is of the type of an angular segment of a circle, said circular contour being open;
  • each electrical phase conducting track comprises an electrical connection part.
  • each electrical phase conducting track according to the first aspect of the invention comprises an electrical connection part. This configuration makes it easier to interface the electrical phase connector and / or the electric machine stator with the electrical circuit;
  • the at least one electrical connection portion is a connection terminal which takes the form of a female lug to facilitate the screwing and / or welding and / or the crimping an element of the electronic assembly with the electrical phase connector.
  • the at least one electrical connection terminal takes the form of a male terminal;
  • the at least one electrical connection portion protrudes from the body of the conductive track and in a direction substantially axial;
  • each at least one electrical connection portion is located along an outer peripheral contour with respect to the central axis;
  • each conducting track takes the form of an angular segment. This configuration makes it possible in particular to facilitate the electrical insulation between each conductive track.
  • Each angular segment extends around the central axis.
  • all the conductive tracks extend at the same radial distance with respect to the central axis;
  • each phase conducting track comprises: an angular segment-shaped conductive track body, at a first end of said angular segment, an electrical connection portion extending in a substantially axial direction for connection with the electronic assembly, and , at a second end of said angular segment, electrical coupling means cooperating with complementary coupling means of the winding.
  • the electrical coupling means are configured to secure said electrical phase connector to the stator by engaging complementary shapes, for example by snapping or fitting or welding.
  • the electrical coupling means are of the female type.
  • the first electrical coupling means are of the male type;
  • the electrical coupling means comprise at least one curved tab, the curved tab extending opposite the coupling means complementary to the coil so as to form an electrical contact therewith;
  • the electrical coupling means are of the type of a vise formed by a first curved tab and a second curved tab located opposite the first curved tab, the two curved tabs being spaced apart from each other the complementary coupling means of the coil is inserted between said tabs.
  • each curved tab is bent axially on a side opposite to a face of the electrical phase connector facing the stator.
  • the electrical coupling means comprise a single curved tab extending opposite the coupling means complementary to the coil so as to form an electrical contact therewith;
  • the conductive tracks are overmolded by a molding material.
  • the overmolding material is preferably an electrically insulating material, such as for example plastic;
  • At least one of the conductive tracks further comprises a coupling portion having an additional electrical coupling means collaborating with a complementary coupling means of the coil for electrically connecting a first phase of the winding to a second phase. This makes it possible to achieve an electrical coupling between the phases by means of the phase connector, in particular a triangle-type coupling;
  • the coupling portion may extend in a circular arc extending the conductive track body.
  • the coupling portion may extend along a circular arc extending in parallel with said body. In other words the coupling portion extends over a circumferential portion which has a diameter greater than or less than the circumferential portion over which the track body extends.
  • the winding further comprises a plurality of conductor portions forming neutral points.
  • the connector comprises at least one neutral conducting track, the neutral conducting track being electrically isolated from the phase conducting tracks and connected to at least one neutral point.
  • the neutral conducting track is connected to the winding via electrical coupling means which are integral with the neutral conducting track in order to form an electrical reference potential.
  • the reference electric potential transported by the neutral conducting track is for example a neutral reference signal for each of the electric phases of the electrical machine, also called electric ground.
  • the electrical phase connector according to the second aspect of the invention can comprise at least one of the improvements below, the technical characteristics forming these improvements can be taken alone or in combination:
  • each conducting track extends in a circular contour around a central axis.
  • each conductive track is of the type of an angular segment of a circle, said circular contour being open; each conducting track takes the form of an angular segment.
  • Each angular segment extends around the central axis.
  • all the conductive tracks extend at the same radial distance with respect to the central axis;
  • each neutral conducting track comprises: a conductive track body in the form of an angular segment and, at the ends of said angular segment, electrical coupling means collaborating with complementary coupling means of the winding;
  • the electrical coupling means are configured to secure said electrical phase connector to the stator by engaging complementary shapes, for example by snapping or fitting or welding.
  • the electrical coupling means are of the female type.
  • the first electrical coupling means are of the male type;
  • the electrical coupling means are of the type of a vice formed by a first curved tab and a second curved tab located opposite the first curved tab, the two curved tabs being distant from one another so as to that the complementary coupling means of the coil is inserted between said tabs.
  • each curved tab is bent axially on a side opposite to a face of the electrical phase connector facing the stator;
  • the curved tabs of the same first electrical coupling means are both integral with the same angular segment.
  • the neutral conducting track comprises several angular segments, each angular segment comprising, at at least one of its ends, a curved tab forming the vice with the curved tab of the directly adjacent angular segment to form the electrical coupling means;
  • the winding further comprises a plurality of conductor portions forming winding connection points.
  • the connector comprises a plurality of conductive connection tracks, each conductive connection track being electrically isolated from the phase conducting tracks and connected to at least two connection points to form a connection between two electrical coils of the same winding phase or a connection between two parts of the same electrical coil of the same phase.
  • the connection between two parts of the same coil forms a turning portion forming an angle of 180 ° electrical within the same coil. This portion makes it possible in particular to reverse the direction of the electric current in the phase.
  • each conductive connection track forms a series connection between two winding connection points of the same phase.
  • the conductive connection tracks are connected to the winding via electrical coupling means which are integral with the conductive connection track.
  • the electrical phase connector according to the third aspect of the invention may comprise at least one of the improvements below, the technical characteristics forming these improvements can be taken alone or in combination:
  • each conducting track extends in a circular contour around a central axis.
  • the circular contour along which each conductive track extends is of the type of an angular segment of a circle, said circular contour being open;
  • each conducting track takes the form of an angular segment.
  • Each angular segment extends around the central axis.
  • all the conductive tracks extend at the same radial distance with respect to the central axis;
  • each conductive connection track comprises: a conductive track body in the form of an angular segment and, at the ends of said angular segment, electrical coupling means collaborating with complementary coupling means of the coil;
  • the electrical coupling means are configured to secure said electrical phase connector to the stator by engaging complementary shapes, for example by snapping or fitting or welding.
  • the electrical coupling means are of the female type.
  • the first electrical coupling means are of the male type;
  • the electrical coupling means are of the type of a vice formed by a first curved tab and a second curved tab located opposite the first curved tab, the two curved tabs being distant from one another so as to that the means of complementary coupling of the coil is inserted between said tabs.
  • each curved tab is bent axially on a side opposite to a face of the electrical phase connector facing the stator;
  • the curved tabs of the same first electrical coupling means are both integral with the same angular segment.
  • the neutral conducting tracks and / or the phase conducting tracks and / or the conductive connection tracks are located in the same radial plane.
  • said tracks are each located in a respective radial plane.
  • said tracks are each located in one or more radial plane which may be identical or different.
  • the phase conducting tracks are located in a first radial plane and the neutral conducting tracks are situated in this same first plane and in a second radial plane different from said first plane.
  • the conductive tracks are located on the same circumference.
  • said tracks are each located in a respective circumference, that is to say radially outside or inside the other conductive tracks.
  • said tracks are each located in one or more circumferences which may be identical or different.
  • the conductive tracks are made of a metal material and electrically conductive, such as for example copper.
  • each part of the conductive track is formed by a folded metal strip so as to be shaped according to the desired configuration.
  • the coil comprises a plurality of electrical conductors, the coil forming a plurality of electrical phases that are distinct from each other, each electrical phase being formed by several electrical conductors connected in series with each other .
  • each electrical phase is formed by several electrical conductors in the form of bar or U.
  • the winding of the stator of electric machine comprises six electrical phases.
  • the electric machine is of the type of an alternator or an alternator-starter or a reversible machine or an electric motor.
  • FIGURE 1 illustrates a sectional view of a rotating electrical machine according to an embodiment of the invention
  • FIG. 2 illustrates a perspective view of a first embodiment of an electric machine stator according to the invention
  • FIGURE 3 illustrates a perspective view of the phase connector of FIG. 2
  • FIG. 4 illustrates a perspective view of a second exemplary embodiment of an electrical phase connector according to the invention
  • FIG. 5 illustrates a perspective view of an alternative embodiment of the second example of the phase connector of FIG. 4;
  • FIG. 6 illustrates a perspective view of a third exemplary embodiment of an electrical phase connector according to the invention.
  • FIGURE 7 illustrates a perspective view of an example of a stator according to the invention.
  • FIGURE 8 illustrates a perspective view of a fourth embodiment of a phase connector according to the invention and its associated stator example.
  • the rotating electrical machine 11 comprises a housing 14. Inside this housing, it further comprises a shaft 13, a rotor 12 integral in rotation with the shaft and a stator 20 surrounding the rotor 12. The movement of Rotation of the rotor is around an axis O.
  • the casing 14 comprises a front flange 16 and a rear flange 17 which are assembled together. These flanges 16, 17 are hollow in shape and each carries, centrally, a bearing coupled to a respective ball bearing 18, 19 for mounting in rotation of the shaft 13.
  • a pulley 15 is fixed on a front end of the This pulley makes it possible to transmit the rotational movement to the shaft 13 or to the shaft 13 to transmit its rotational movement to the belt.
  • the rear end of the shaft 13 carries, here, slip rings 21 belonging to a manifold 22.
  • Brooms 23 belonging to a brush holder 24 are arranged so as to rub on the slip rings 21.
  • the door 24 is connected to a voltage regulator (not shown).
  • the flanges 16, 17 may include openings for the passage of air to allow the cooling of the machine by air circulation generated by the rotation of a fan before 25 on the axial front face of the rotor 12, that is to say at the level of the front flange 16 and a rear fan 26 on the rear axial face of the rotor, that is to say at the rear flange 17.
  • the rotor 12 is a claw rotor. It comprises two pole wheels 31.
  • the rotor 12 could be formed of a body, for example in the form of a pack of sheets, having recesses for housing permanent magnets.
  • an exemplary embodiment of an electric machine stator 20 comprising: a stator body 210 of cylindrical shape and of axial elongation O, said stator body 210 comprising a plurality of notches 215 formed between its two axial ends 211, 212;
  • a coil 230 comprising a plurality of electrical conductors 220 wound axially around the stator body 210, each electrical conductor 220 extending axially along a plurality of notches 215, the coil forming a plurality of electrical phases distinct from each other, each electrical phase being formed by several electrical conductors 220 connected in series with each other in the corresponding notches 215; the set of electrical conductors comprises a portion extending into the notches 215 and two portions respectively extending from each axial end of the stator body 210 to form a front bun 231 and a rear bun 232.
  • the coil further comprises a plurality of first electrical phase input / output electrical connectors 235a, each phase inputs / outputs 235a being electrically coupled with one of the electrical conductors 220 and projecting from the bun, preferably the rear bun, in the axial direction O.
  • an electrical phase connector 10 comprises electrical coupling means 30b which are respectively secured to the input / phase outputs 235a located opposite.
  • the electrical phase connector 10 will be described in more detail with reference to FIGS. 3 to 8.
  • the phase inputs / outputs 235a make it possible, when the stator 20 is connected to an electrical circuit of an electronic assembly 36, to electrically power the electrical conductors forming the winding of said stator 20.
  • each input / output phase 235a can feed a different phase.
  • This multiphase power supply thus makes it possible to better control a rotation of the rotor of the electric machine, and in particular to increase a torque of said rotor.
  • Such an electrical phase connector 10 comprises a plurality of phase conductor tracks 110 electrically insulated from each other, each conducting track 110 making it possible to transport a different electrical phase from or to the stator 20 of the electrical machine. when the electrical phase connector 10 is mounted on said stator 20.
  • the connector comprises phase electrical coupling means 130b intended to collaborate with complementary coupling means 235a of the stator 20 when the electrical phase connector 10 is mounted on said stator 20, each electrical coupling means 130b being integral with one of the phase conducting tracks.
  • the complementary coupling means of the stator 20 are the phase inputs / outputs 235 in order to ensure electrical continuity for each of the electrical phases of the electrical machine between, on the one hand, the electrical circuit of the electronic assembly 36 and, on the other hand, the electrical phase connector and the stator 20 of said electrical machine.
  • the electrical phase connector 10 comprises at least a second conductive track 120 making it possible to carry an electrical reference potential and thus forming a neutral conducting track.
  • the connector comprises second electrical coupling means 130a integral with the neutral conducting track 120 and making it possible to collaborate with complementary coupling means 235b of the stator 20 when the electrical phase connector 10 is mounted on said stator 20.
  • the complementary coupling means of the stator 20 are neutral points 235b.
  • the coil has a plurality of neutral points 235b electrically isolated from the phase inputs / outputs 235a. Each neutral point 235b is secured - preferably mechanically and electrically - by means of electrical coupling l30a of the opposite phase connector.
  • the various coupling means make it possible to mechanically couple the electrical phase connector 10 to the stator 20, by non-permanently securing said electrical phase connector 10 to said stator 20.
  • the conductive tracks 110, 120 are made of a metallic material and electrically conductive in order to guarantee a minimum resistivity.
  • the metallic material chosen is copper.
  • the conductive tracks 110, 120 extend around the central axis O and are delimited at the outer periphery by a generally circular profile.
  • the outer peripheral contour of the phase electrical connector 10 preferably corresponds to the outer peripheral contour of the stator 20 of the electric machine.
  • the conductive neutral track 120 is formed in particular by one or more angular segments forming such an outline around the central axis. In the case where the first conductive track 120 is formed by several angular segments around axis O, each segment is preferably electrically connected to the others in order to guarantee the same electrical potential for all the segments forming said first conductive track 120.
  • the connector may comprise two independent phase systems, this is the case for example for a three-phase dual machine, each having a conductive neutral trace 120 as previously described.
  • the electrical phase connector 10 comprises two neutral conducting tracks each formed by four parts in the form of angular segments.
  • Each portion of the conductive track 120 is formed by a folded metal strip to be shaped according to the desired configuration.
  • the metal strip thus takes the form of a very thin strip taken in a direction given by the central axis O. in a plane perpendicular to the central axis O, the metal strip forming said strip 120 has a width, taken in a radial direction relative to said central axis O, greater than its thickness and much less than an elongation length about the central axis.
  • the thickness of the metal strip forming the conductive track is much smaller than its width, for example by a factor greater than 5; and the width of said metal strip is very much less than its length of elongation about the axis, for example by a factor greater than 20.
  • the conductive track 120 extends mainly in the same plane substantially perpendicular to the central axis O. More particularly, the first conductive track 120 extends in a generally circular contour around the central axis O. The circular contour according to which extends the conductive track 120 shown in FIGURES 2 and 3 is open: each conductive track 120 thus has two ends not connected to one another.
  • the conductive track 120 includes a plurality of first electrical coupling means 130a to connect said conductive track 120 to the stator 20.
  • each conductive track 120 comprises three electrical coupling means 130a.
  • each electrical coupling means 130a of the conductive track 120 is formed by a first segment 22b located radially outside a second segment 22a of said track 120. All the electrical coupling means 130a of the conductive track 120 are for example formed on first segments l22b located at the same radial distance from the central axis O. Still for example, all the first segments l22b of the conductive track 120 are located radially outside the second segment 22a of said conductive track 120.
  • the first electrical coupling means 130a are configured to connect said electrical phase connector 10 to the stator 20 by engaging complementary shapes, for example by snapping or fitting or by welding with the neutral points. 235b of the stator winding 20. More particularly, each first electrical coupling means 130a forms a vice. Such a vice is formed by a first curved lug 131 and a second curved lug 132 facing the first curved lug 131. The two curved lugs 131, 132 are spaced from one another to leave a space in which the corresponding neutral point 235b of the stator 20 can be introduced.
  • each curved tab 131, 132 forming the vice of the electrical coupling means 130a is bent axially, so that one end of each curved tab 131, 132 extends axially protruding from the portion of the neutral conducting track 120 from which it is derived.
  • each first conductive track 120 comprises a plurality of angular segments, each end of which is formed by a curved tab 131, 132.
  • Two curved tabs 131, 132 of two adjacent angular segments of the conductive track 120 form a first electrical coupling means 130a as described above.
  • phase conductive tracks 110 extend in a generally circular contour around the central axis O.
  • Each phase conductive track 110 is electrically isolated from the other phase track and the track neutral conductor 120 in order to be able to transport a different electrical phase to or from the stator 20 to which the electrical phase connector 10 is intended to be connected.
  • the electrical phase connector 10 comprises six phase conducting tracks 110.
  • Each phase conductive track 110 is formed by a metal strip folded to be shaped in the desired configuration.
  • the metal strip thus takes the form of a very thin lamella taken in a direction given by the central axis O.
  • the metal strip forming each track conductive 110 has a width - taken in a radial direction relative to said central axis O - greater than its thickness and much less than an elongation length about the central axis O.
  • the thickness of the metal strip forming each conductive track 110 is much smaller than its width, for example by a factor greater than 5; and the width of said metal strip is much less than its length of elongation about the central axis O, for example by a factor greater than 20.
  • the metal strip forming the conductive tracks 110 has a thickness and a width identical to that forming the conductive track 120.
  • the metal strip forming the conductive tracks 110 is made of the same material as that forming the conductive track 120 .
  • each conductive track 120 extends, on the one hand, in the same plane substantially perpendicular to the central axis O, and on the other hand in an axial direction O. More particularly, each conductive track 120 comprises a first portion 112 which extends along a circular segment about the central axis O and a second portion 111 which extends in an axial direction O. The second portion 111 of each second conductive track 110 is located at at least one end of the corresponding first part 112.
  • the conductive tracks 110 each comprise a second electrical coupling means 130b in order to connect each conducting track 110 to the stator 20.
  • the second electrical coupling means 130b of the conductive tracks 110 are, for example, arranged on different diameters.
  • the second electrical coupling means 130b of the conductive tracks 110 may be located at the same radial distance from the central axis O.
  • the second electrical coupling means 130b and the first electrical coupling means 130a are for example, arranged on different diameters.
  • the first electrical coupling means 130a and all the second electrical coupling means 130b may be located at the same radial distance from the central axis O.
  • the second electrical coupling means 130b are configured to secure said electrical phase connector 10 to the stator 20 by engaging complementary shapes, for example by snapping or fitting or by welding with the inputs / phase outputs 235a of the stator winding 20. More particularly, each second electrical coupling means 130b forms a vice, as previously described with reference to the first coupling means 130a, in which can be introduced corresponding phase input / output 235a of the stator 20.
  • each curved lug 131, 132 forming the vice of the second coupling means 130b is bent axially, so that one end of each curved tab 131 , 132 extends axially projecting relative to the first portion 112 of the phase conductor track 110 from which it is derived.
  • the second portion 111 of the conductive tracks 110 extends axially projecting from the first corresponding portion of said tracks 110 to facilitate the electrical connection to the electrical circuit of the electronic assembly 36 with which the electrical phase connector 10 is intended to collaborate.
  • the second portion 111 of the second conductive tracks 110 may comprise an electrical connection terminal 115.
  • the electrical connection terminal 115 advantageously takes the form of a female terminal in order to facilitate the connection. welding and / or crimping and / or screwing of an electrical connection means of the corresponding power module of the electronic assembly with the electrical phase connector 10.
  • all the second portions 111 of the phase conductive tracks 110 of the electrical phase connector 10 and / or all the electrical connection terminals 115 of said electrical phase connector 10 are situated at the same radial distance with respect to the axis central O, along an outer peripheral contour of said electrical phase connector 10.
  • Each first portion 112 of all the conductive tracks 110 advantageously takes the form of an angular segment which extends around the central axis O at the same radial distance with respect to said central axis O.
  • Each conductive track 110 comprises, at a first end of the first portion 112, one of the second electrical coupling means 130b and, at a second end, the electrical connection terminal 115 and / or the second axial extension portion 111.
  • all the first electrical coupling means 130a and all the second electrical coupling means 130b and all the electrical connection terminals 115 of the second conductive tracks and / or all the corresponding second axial elongation portions 111 are located at the same location. radial distance from the central axis O. Alternatively, these elements could each be located on a different circumference and therefore at different radial distances from the central axis O.
  • the phase conductive tracks 110 are located axially above the neutral conducting tracks 120. Alternatively, the phase conductive tracks 110 could be located below the neutral conducting tracks 120. alternatively, only part of one of the tracks 110, 120 may be located below and / or above the other parts of the other tracks.
  • phase conductive tracks 110 are all located radially outside the second segments 12a of the neutral conducting tracks 120.
  • the phase conductive tracks 110 are all located radially inside the second In any case, only part of one of the tracks 110, 120 may be located radially inside and / or outside the other parts of the other tracks.
  • the conductive tracks 110, 120 are overmolded by an over-molding material 140, preferably electrically insulating, such as, for example, plastic.
  • an over-molding material 140 preferably electrically insulating, such as, for example, plastic.
  • FIGS. 4 and 5 illustrate a second exemplary embodiment of an electrical phase connector 10.
  • This connector differs from that of the first example only in the angular configuration of the second axial extension parts 111 and / or the electrical connection terminals 115 conductive tracks of phase 110.
  • the other characteristics are identical to the first embodiment.
  • the phase connector of FIGURE 4 and that of FIGURE 5 differ from each other only in the presence of overmolding material 140.
  • This new angular configuration of the second parts 111 of axial elongation and / or the electrical connection terminals 115 makes it possible to adapt the stator 20 to the arrangement of the power modules of the electronic assembly 36 while having a standard stator winding where the angular arrangement of the phase inputs / outputs 235b is the same regardless of the structure of the electronic assembly.
  • the stator has a triangle-type coupling, that is to say that the phase connector 10 does not comprise a track.
  • neutral conductor 110 and the coil 230 does not have a neutral point 235b, with respect to the star coupling presented with reference to FIGURES 2 to 5.
  • FIG. 6 illustrates an example of an electrical phase connector 10 comprising a plurality of phase conductive tracks 110.
  • the conductive tracks are not overmolded by an overmolding material.
  • said tracks may be overmoulded by an overmolding material 140 in the same manner as for the connectors 10 of the examples of FIGURES 2 and 5.
  • FIGURE 7 illustrates an example of a standard stator 20 on which the phase connector 10 of FIG. 6 can be mounted.
  • phase conductive tracks 110 comprises a coupling portion 160 extending from the body of said track formed by the first part 112.
  • each conducting track 110 comprises a coupling portion 160
  • Each coupling portion 160 has at one free end coupling means 130d with a phase input / output 135a of the coil, said means 130d may be identical to the coupling means 130b.
  • each conductive track 110 makes it possible both to connect a phase of the winding to the electronic assembly 36 and to connect two phases of the winding together to form the coupling in a triangle.
  • the coupling portion 160 may extend along the same circumference as the first portion 112 so as to form the same circular arc.
  • the coupling portion 160 may extend radially inwardly and / or radially outwardly relative to the first portion 112. Still alternatively, only a portion of the coupling portion 160 may be located radially at a distance from the first portion 112. inside and / or outside the first part 112. Similarly, the coupling portion 160 may extend on the same radial plane or be located at least partly on a different radial plane located below or above that comprising the first part 112.
  • Each phase conductive track 110 may have a structure different from that of the other phase conducting tracks of the same connector 10 or, alternatively, an identical structure.
  • the coupling means 30b of the conductive tracks 110 are formed solely by a curved portion 131 which can be welded to the corresponding phase input / output output 235a of the winding.
  • the coupling means 130b may be formed by a vice comprising two curved portions 131, 132 as explained above.
  • the coupling means 130a, 130b described above may comprise a single curved portion welded to the corresponding part of the coil.
  • FIG. 8 illustrates a fourth embodiment of a connector 10 and a stator 20 in which the stator has phase inputs / outputs 135a and neutral points 135b and the connector comprises phase-conducting tracks 110 and tracks.
  • the winding further comprises winding connection points 235c being electrically coupled with one of the electrical conductors 220 of the winding and projecting from the bun, preferably rear bun, in the axial direction O.
  • the connection points 235c are connected to conductive connection tracks 150 of the electrical phase connector 10 via coupling means 130c which can be identical to the coupling means 130a neutral conducting tracks 120 described above.
  • These connection points 235c may form a connection between two electrical coils of the same phase of the coil 230 or a turning portion forming an angle of 180 ° electrical within the same coil.
  • the electrical phase connector 10 then comprises a plurality of conductive connection tracks 150 which can be formed in the same manner as the neutral conducting tracks 120.
  • These conductive tracks each comprise a body extending in particular in the form of an angular segment and at least two coupling means 130c respectively disposed at the ends of said body so as to cooperate with respective coupling means 235c of the winding.
  • These coupling means 130c may have a form of vice such as said coupling means 130a, 130b of the first or second embodiment or a form of a single curved portion such as said coupling means 130b of the third embodiment.
  • this embodiment of FIGURE 8 can also be applied to a stator which has a triangle type coupling, that is to say without neutral point l35b, the connector 10 will then comprise phase conducting tracks 110 and conductive connection tracks 150.
  • the angular disposition of the second portions 111 of axial elongation and / or electrical connection terminals 115 of the phase conductive tracks 110 may change to correspond to a particular arrangement of the electronic assembly without changing. the winding 230 of the stator 20.
  • the invention thus makes it possible to produce at lower cost, in comparison with the production of a complete rotating electrical machine, a rotating electrical machine whose base formed by the stator is identical for several machine models and of which only the interfacing device electrical changes depending on the arrangement of the electronic assembly.
  • the invention is not limited to the examples that have just been described and many adjustments can be made to these examples without departing from the scope of the invention.
  • the various features, shapes, variants and embodiments of the invention can be associated with each other in various combinations to the extent that they are not incompatible or exclusive of each other. In particular all the variants and embodiments described above are combinable with each other.

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Abstract

L'invention concerne une machine électrique tournante pour véhicule comprenant un ensemble électronique, un stator et un connecteur de phase électrique (10) pour un stator (20) de machine électrique tournante. Le connecteur de phase électrique (10) comprend une configuration angulaire prédéfinie de moyens de couplage électrique (130b) afin respectivement de transporter une phase électrique différente vers ou depuis un stator (20) de machine électrique tournante. Chaque moyen de couplage électrique (130b) est relié électriquement à une piste conductrice de phase (110).

Description

« Connecteur de phase électrique pour stator de machine électrique tournante »
Domaine technique
La présente invention a trait à la standardisation des stators de machine électrique, et notamment de leur pilotage électrique. En particulier, l’invention concerne notamment un connecteur de phase électrique pour un stator de machine électrique tournante, ainsi qu’un stator comprenant un tel connecteur de phase électrique.
État de la technique antérieure
Une machine électrique tournante est un dispositif électromécanique, préférentiellement polyphasé, et permettant de convertir une énergie électrique en une énergie mécanique, ou inversement. Une application connue des machines électriques tournantes dans le domaine de l’automobile est l’alternateur : un dispositif permettant d’utiliser l’énergie mécanique du moteur thermique pour recharger la batterie du véhicule. Une autre application connue des machines électriques tournantes dans le domaine de l’automobile est l’altemo-démarreur : un dispositif d'arrêt et de redémarrage automatique d’un moteur thermique de véhicule automobile qui permet de réduire la consommation en carburant et la pollution, par exemple lors d’un arrêt de courte durée à un feux rouge.
Ainsi, la machine électrique tournante peut être utilisée comme générateur ou comme moteur afin de produire l’énergie mécanique à partir de l’énergie électrique et d’entraîner en rotation le moteur thermique.
De manière connue, la machine électrique tournante comprend un rotor monté rotatif à l’intérieur d’un stator comportant un corps de stator cylindrique et un bobinage à plusieurs phases électriques, chacune des phases électriques étant formées par une pluralité de conducteurs électriques enroulés axialement autour du corps de stator. Le bobinage est raccordé électriquement à un ensemble électronique, et notamment à un module de puissance, au niveau d’une extrémité libre de certain des conducteurs électriques formant les entrée/sorties de phase du bobinage.
En fonction du type de machine électrique tournante, la forme et/ou les caractéristiques techniques du stator peuvent varier. À titre d’exemple non limitatif, en fonction du nombre de phases électriques de la machine électrique tournante et de son utilisation, le nombre, la géométrie et l’orientation angulaire des entrée/sorties de phase permettant de raccorder le stator à l’ensemble électronique peuvent varier d’une machine électrique tournante à une autre.
Cette grande variabilité des machines électriques tournantes conduit à concevoir et produire un grand nombre de stators tous différents, du fait de la nécessité de proposer une interface de connexion électrique adaptée à chacune des configurations et/ou utilisations. Consécutivement, les coûts de production augmentent.
Un but de la présente invention est de proposer un nouveau connecteur de phase électrique pour stator d’une machine électrique afin de répondre au moins en grande partie aux problèmes précédents et de conduire en outre à d’autres avantages.
En particulier, un but de la présente invention est de permettre de standardiser la fabrication des corps de stator et de leurs bobinages.
Un autre but de la présente invention est de simplifier les procédés de production des stators d’une famille donnée de machine électrique tournante, en facilitant la réalisation de couplages électriques variés.
Exposé de l’invention
Selon un premier aspect de l’invention, on atteint au moins l’un des objectifs précités avec une machine électrique tournante pour véhicule, ladite machine comprenant un ensemble électronique permettant de piloter ladite machine, un stator comportant un corps de stator présentant une pluralité d’encoches formées entre ses deux extrémités axiales et un bobinage monté dans le corps de stator via lesdites encoches, le bobinage comportant une pluralité de portion de conducteur formant des entrées/sorties de phase, et un connecteur de phase électrique destiné à interfacer électriquement le bobinage avec l’ensemble électronique ; le connecteur comprenant une pluralité de pistes conductrices de phase isolées électriquement les unes des autres, chaque piste conductrice étant connectée d’une part à un élément de l’ensemble électronique et d’autre part à une entrée/sortie de phase pour transporter une phase électrique depuis ou vers le stator.
Ainsi, le connecteur de phase électrique conforme au premier aspect de l’invention permet d’interfacer un stator de machine électrique avec le circuit électrique de l’ensemble électronique avec lequel il collabore. Le connecteur électrique permet de connecter chacune des phases électriques de la machine électrique au circuit électrique qui pilote son fonctionnement. Ainsi, lorsque la machine électrique est utilisée comme moteur afin de convertir une énergie électrique en une énergie mécanique, alors le connecteur de phase électrique permet d’alimenter les phases électriques du stator afin de générer un champ magnétique tournant qui entraîne en rotation le rotor. Par ailleurs, lorsque la machine électrique est utilisée comme alternateur afin de convertir une énergie mécanique en une énergie électrique, alors le connecteur de phase électrique permet de récupérer des courants électriques générés au niveau du stator et induits par la rotation du rotor.
Ainsi, le connecteur de phase électrique conforme au premier aspect de l’invention permet de standardiser la conception et la production du stator avec une connectique électrique standard et selon une implantation sur le stator commune à tous les modèles : seule la géométrie et/ou la configuration du connecteur de phase électrique conforme au premier aspect de l’invention est adaptée en fonction du circuit électrique avec lequel il collabore et/ou l’intégration dudit stator dans son environnement, par exemple dans un véhicule automobile.
Cette configuration avantageuse permet aussi de réduire les coûts de fabrication et de simplifier la production d’un tel connecteur de phase électrique et/ou de machine électrique.
La connexion entre le bobinage électrique et le connecteur de phase est de préférence faite via des moyens de couplage électrique qui sont solidaires des pistes conductrices de phase afin de transférer un signal électrique de puissance vers ou depuis le stator, et plus particulièrement vers l’une des phases électriques du stator afin de piloter la machine électrique ou de récupérer les signaux de puissance induits par la rotation du rotor de la machine électrique, comme décrit précédemment. Par solidaire, on comprend préférentiellement que les moyens de couplage électrique sont liés mécaniquement aux pistes conductrices correspondantes, et préférentiellement qu’ils sont aussi couplés électriquement auxdites pistes correspondantes. Bien entendu, dans le contexte de l’interfaçage d’une machine électrique polyphasée, chaque piste conductrice - et chaque moyen de couplage électrique correspondant - est isolé des autres pistes conductrices afin de pouvoir transférer des potentiels électriques différents.
Le connecteur de phase électrique conforme au premier aspect de l’invention est aussi configuré pour pouvoir être connecté électriquement au circuit électrique de l’ensemble électronique par un deuxième côté, de sorte que les pistes conductrices soient respectivement connectées électriquement à un circuit de puissance de l’ensemble électronique. Des moyens spécifiques de connexion électrique du connecteur de phase électrique au circuit de puissance seront décrits plus particulièrement ultérieurement dans certaines variantes de réalisation de l’invention.
Le connecteur de phase électrique conforme au premier aspect de l’invention peut comprendre au moins un des perfectionnements ci-dessous, les caractéristiques techniques formant ces perfectionnements pouvant être prises seules ou en combinaison :
- chaque piste conductrice s’étend suivant un contour circulaire autour d’un axe central.
Selon une réalisation, le contour circulaire suivant lequel s’étend chaque piste conductrice est du type d’un segment angulaire d’un cercle, ledit contour circulaire étant ouvert ;
- au moins une partie des pistes conductrices de phase comprend une partie de connexion électrique. Préférentiellement, chaque piste conductrice de phase électrique conforme au premier aspect de l’invention comprend une partie de connexion électrique. Cette configuration permet de faciliter l’interfaçage du connecteur de phase électrique et/ou du stator de machine électrique avec le circuit électrique ;
- de manière avantageuse, et selon une première variante de réalisation, l’au moins une partie de connexion électrique est une borne de connexion qui prend la forme d’une cosse femelle afin de faciliter le vissage et/ou le soudage et/ou le sertissage d’un élément de l’ensemble électronique avec le connecteur de phase électrique. Selon une deuxième variante de réalisation, l’au moins une borne de connexion électrique prend la forme d’une cosse mâle ;
- selon un premier mode de réalisation compatible avec n’importe laquelle des variantes de réalisation des parties de connexion électrique, l’au moins une partie de connexion électrique s’étend en saillie par rapport au corps de la piste conductrice et selon une direction sensiblement axiale;
- afin de faciliter l’interfaçage de la machine électrique avec le circuit électrique, chaque au moins une partie de connexion électrique est située le long d’un contour périphérique extérieur par rapport à l’axe central ;
- chaque piste conductrice prend la forme d’un segment angulaire. Cette configuration permet notamment de faciliter l’isolation électrique entre chaque piste conductrice. Chaque segment angulaire s’étend autour de l’axe central. Préférentiellement, toutes les pistes conductrices s’étendent à une même distance radiale par rapport à l’axe central ;
- chaque piste conductrice de phase comprend : un corps de piste conductrice en forme de segment angulaire, à une première extrémité dudit segment angulaire, une partie de connexion électrique s’étendant dans une direction sensiblement axiale pour la connexion avec l’ensemble électronique, et, à une deuxième extrémité dudit segment angulaire, des moyens de couplage électrique collaborant avec des moyens de couplage complémentaires du bobinage. Cette configuration permet de faciliter l’interfaçage électrique avec, d’une part, le stator avec lequel le connecteur de phase électrique est destiné à collaborer - par l’intermédiaire des moyens de couplage électrique - et, d’autre part avec le circuit électrique par l’intermédiaire des bornes de connexion électrique ;
- les moyens de couplage électrique sont configurés pour solidariser ledit connecteur de phase électrique au stator par engagement de formes complémentaires, par exemple par encliquetage ou par emmanchement ou par soudage. Selon une première variante, les moyens de couplage électrique sont du type femelle. Selon une deuxième variante alternative, les premiers moyens de couplage électrique sont du type mâle ;
- les moyens de couplage électrique comprennent au moins une patte courbe, la patte courbe s’étendant en regard du moyen de couplage complémentaire du bobinage de manière à former un contact électrique avec ce dernier ; Par exemple, les moyens de couplage électrique sont du type d’un étau formé par une première patte courbe et une deuxième patte courbe située en regard de la première patte courbe, les deux pattes courbes étant distantes l’une de l’autre de manière à ce que le moyen de couplage complémentaire du bobinage soit inséré entre lesdites pattes. En d’autres termes, chaque patte courbe est recourbée axialement d’un côté opposé à une face du connecteur de phase électrique faisant face au stator. Alternativement, les moyens de couplage électrique comprennent une unique patte courbe s’étendant en regard du moyen de couplage complémentaire du bobinage de manière à former un contact électrique avec ce dernier ;
- les pistes conductrices sont surmoulées par un matériau de surmoulage. Le matériau de surmoulage est préférentiellement un matériau électriquement isolant, tel que par exemple du plastique ; - au moins une des pistes conductrices comporte, en outre, une portion de couplage présentant un moyen de couplage électrique supplémentaire collaborant avec un moyen de couplage complémentaire du bobinage pour connecter électriquement une première phase du bobinage à une seconde phase. Cela permet de réaliser un couplage électrique entre les phases au moyen du connecteur de phase, notamment un couplage de type triangle ;
- suivant une première alternative, la portion de couplage peut s’étendre suivant un arc de cercle prolongeant le corps de piste conductrice. Suivant une autre alternative, la portion de couplage peut s’étendre suivant un arc de cercle s’étendant en parallèle dudit corps. En d’autres termes la portion de couplage s’étend sur une portion de circonférence qui présente un diamètre supérieur ou inférieur à la portion de circonférence sur laquelle s’étend le corps de piste.
Selon un deuxième aspect de l’invention, le bobinage comprend, en outre, une pluralité de portion de conducteur formant des points neutres. Dans ce deuxième aspect, le connecteur comprend au moins une piste conductrice de neutre, la piste conductrice de neutre étant isolée électriquement des pistes conductrices de phase et connectée à au moins un point neutre.
De manière analogue aux pistes conductrices de phase, la piste conductrice de neutre est connectée au bobinage via des moyens de couplage électrique qui sont solidaires de la piste conductrice de neutre afin de former un potentiel électrique de référence.
Le potentiel électrique de référence transporté par la piste conductrice de neutre est par exemple un signal de référence neutre pour chacune des phases électriques de la machine électrique aussi appelé masse électrique.
Le connecteur de phase électrique conforme au deuxième aspect de l’invention peut comprendre au moins un des perfectionnements ci-dessous, les caractéristiques techniques formant ces perfectionnements pouvant être prises seules ou en combinaison :
- chaque piste conductrice s’étend suivant un contour circulaire autour d’un axe central.
Selon une réalisation, le contour circulaire suivant lequel s’étend chaque piste conductrice est du type d’un segment angulaire d’un cercle, ledit contour circulaire étant ouvert ; - chaque piste conductrice prend la forme d’un segment angulaire. Chaque segment angulaire s’étend autour de l’axe central. Préférentiellement, toutes les pistes conductrices s’étendent à une même distance radiale par rapport à l’axe central ;
- chaque piste conductrice de neutre comprend : un corps de piste conductrice en forme de segment angulaire et, aux extrémités dudit segment angulaire, des moyens de couplage électrique collaborant avec des moyens de couplage complémentaires du bobinage ;
- les moyens de couplage électrique sont configurés pour solidariser ledit connecteur de phase électrique au stator par engagement de formes complémentaires, par exemple par encliquetage ou par emmanchement ou par soudage. Selon une première variante, les moyens de couplage électrique sont du type femelle. Selon une deuxième variante alternative, les premiers moyens de couplage électrique sont du type mâle ;
- les moyens de couplage électrique sont du type d’un étau formé par une première patte courbe et une deuxième patte courbe située en regard de la première patte courbe, les deux pattes courbes étant distantes l’une de l’autre de manière à ce que le moyen de couplage complémentaire du bobinage soit inséré entre lesdites pattes. En d’autres termes, chaque patte courbe est recourbée axialement d’un côté opposé à une face du connecteur de phase électrique faisant face au stator ;
- De manière avantageuse, les pattes courbes d’un même premier moyen de couplage électrique sont toutes les deux solidaires d’un même segment angulaire. Alternativement, la piste conductrice de neutre comprend plusieurs segments angulaires, chaque segment angulaire comprenant, à au moins une de ses extrémités, une patte courbe formant l’étau avec la patte courbe du segment angulaire directement adjacent pour former les moyens de couplage électrique ;
Selon un troisième aspect de l’invention, le bobinage comprend, en outre, une pluralité de portion de conducteur formant des points de connexion de bobinage. Dans ce troisième aspect, le connecteur comprend une pluralité de pistes conductrices de connexion, chaque piste conductrice de connexion étant isolée électriquement des pistes conductrices de phase et connectée à au moins deux points de connexion pour former une connexion entre deux bobines électriques d’une même phase du bobinage ou une connexion entre deux parties d’une même bobine électrique d’une même phase. Par exemple, la connexion entre deux parties d’une même bobine forme une portion de retournement formant un angle de 180° électrique au sein d’une même bobine. Cette portion permet notamment d’inverser le sens du courant électrique dans la phase.
Selon un exemple de ce troisième aspect de l’invention, chaque piste conductrice de connexion forme une connexion série entre deux points de connexion du bobinage d’une même phase.
De manière analogue aux pistes conductrices de neutre, les pistes conductrices de connexion sont connectées au bobinage via des moyens de couplage électrique qui sont solidaires de la piste conductrice de connexion.
Le connecteur de phase électrique conforme au troisième aspect de l’invention peut comprendre au moins un des perfectionnements ci-dessous, les caractéristiques techniques formant ces perfectionnements pouvant être prises seules ou en combinaison :
- chaque piste conductrice s’étend suivant un contour circulaire autour d’un axe central.
Selon une réalisation, le contour circulaire suivant lequel s’étend chaque piste conductrice est du type d’un segment angulaire d’un cercle, ledit contour circulaire étant ouvert ;
- chaque piste conductrice prend la forme d’un segment angulaire. Chaque segment angulaire s’étend autour de l’axe central. Préférentiellement, toutes les pistes conductrices s’étendent à une même distance radiale par rapport à l’axe central ;
- chaque piste conductrice de connexion comprend : un corps de piste conductrice en forme de segment angulaire et, aux extrémités dudit segment angulaire, des moyens de couplage électrique collaborant avec des moyens de couplage complémentaires du bobinage ;
- les moyens de couplage électrique sont configurés pour solidariser ledit connecteur de phase électrique au stator par engagement de formes complémentaires, par exemple par encliquetage ou par emmanchement ou par soudage. Selon une première variante, les moyens de couplage électrique sont du type femelle. Selon une deuxième variante alternative, les premiers moyens de couplage électrique sont du type mâle ;
- les moyens de couplage électrique sont du type d’un étau formé par une première patte courbe et une deuxième patte courbe située en regard de la première patte courbe, les deux pattes courbes étant distantes l’une de l’autre de manière à ce que le moyen de couplage complémentaire du bobinage soit inséré entre lesdites pattes. En d’autres termes, chaque patte courbe est recourbée axialement d’un côté opposé à une face du connecteur de phase électrique faisant face au stator ;
- De manière avantageuse, les pattes courbes d’un même premier moyen de couplage électrique sont toutes les deux solidaires d’un même segment angulaire.
Dans une réalisation compatible à tous les modes de réalisation, les pistes conductrices de neutre et/ou les pistes conductrices de phase et/ou les pistes conductrices de connexion sont situées dans un même plan radial. Alternativement, lesdites pistes sont situées chacune dans un plan radial respectif. Toujours alternativement, lesdites pistes sont situées chacune dans un ou plusieurs plan radial qui peuvent être identiques ou différents. Par exemple, les pistes conductrices de phase sont situées dans un premier plan radial et les pistes conductrices de neutre sont situées dans ce même premier plan et dans un second plan radial différent dudit premier plan.
Dans une réalisation compatible à tous les modes de réalisation, les pistes conductrices sont situées sur une même circonférence. Alternativement, lesdites pistes sont situées chacune dans une circonférence respective, c'est-à-dire radialement à l’extérieur ou à l’intérieur des autres pistes conductrices. Toujours alternativement, lesdites pistes sont situées chacune dans une ou plusieurs circonférences qui peuvent être identiques ou différents.
Dans une réalisation compatible à tous les modes de réalisation, les pistes conductrices sont réalisées dans un matériau métallique et conducteur électriquement, tel que par exemple du cuivre.
Dans une réalisation compatible à tous les modes de réalisation, chaque partie de la piste conductrice est formée par une lamelle métallique pliée afin d’être mise en forme selon la configuration souhaitée.
Dans une réalisation compatible à tous les modes de réalisation, le bobinage comprend une pluralité de conducteurs électriques, le bobinage formant une pluralité de phases électriques distinctes les unes des autres, chaque phase électrique étant formée par plusieurs conducteurs électriques connectés en série les uns des autres. Par exemple, chaque phase électrique est formée par plusieurs conducteurs électriques en forme de barre ou de U. Par exemple, le bobinage du stator de machine électrique comprend six phases électriques.
Par exemple, la machine électrique est du type d’un alternateur ou d’un alterno-démarreur ou d’une machine réversible ou d’un moteur électrique.
Des modes de réalisation variés de l’invention sont prévus, intégrant selon l’ensemble de leurs combinaisons possibles les différentes caractéristiques optionnelles exposées ici.
Description des figures
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront encore au travers de la description qui suit d’une part, et de plusieurs exemples de réalisation donnés à titre indicatif et non limitatif en référence aux dessins schématiques annexés d’autre part, sur lesquels :
- la FIGURE 1 illustre une vue en coupe d’une machine électrique tournante selon un exemple de réalisation de l’invention ;
- la FIGURE 2 illustre une vue en perspective d’un premier exemple de réalisation d’un stator de machine électrique conforme à l’invention ;
- la FIGURE 3 illustre une vue en perspective du connecteur de phase de la figure 2 ;
- la FIGURE 4 illustre une vue en perspective d’un deuxième exemple de réalisation d’un connecteur de phase électrique conforme à l’invention ;
- la FIGURE 5 illustre une vue en perspective d’une variante de réalisation du deuxième exemple du connecteur de phase de la figure 4 ;
- la FIGURE 6 illustre une vue en perspective d’un troisième exemple de réalisation d’un connecteur de phase électrique conforme à l’invention ;
- la FIGURE 7 illustre une vue en perspective d’un exemple de stator selon l’invention ; et
- la FIGURE 8 illustre une vue en perspective d’un quatrième exemple de réalisation d’un connecteur de phase conforme à l’invention et de son exemple de stator associé.
Bien entendu, les caractéristiques, les variantes et les différentes formes de réalisation de l'invention peuvent être associées les unes avec les autres, selon diverses combinaisons, dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres. On pourra notamment imaginer des variantes de l’invention ne comprenant qu’une sélection de caractéristiques décrites par la suite de manière isolées des autres caractéristiques décrites, si cette sélection de caractéristiques est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l’invention par rapport à l’état de la technique antérieur.
En particulier toutes les variantes et tous les modes de réalisation décrits sont combinables entre eux si rien ne s’oppose à cette combinaison sur le plan technique.
Sur les figures, les éléments communs à plusieurs figures conservent la même référence.
Description détaillée de l’invention
En référence à la FIGURE 1, un exemple de réalisation d’une machine électrique tournante 11 est décrit. La machine électrique tournante 11 comporte un carter 14. A l'intérieur de ce carter, elle comporte, en outre, un arbre 13, un rotor 12 solidaire en rotation de l’arbre et un stator 20 entourant le rotor 12. Le mouvement de rotation du rotor se fait autour d’un axe O. Dans cet exemple, le carter 14 comporte un flasque avant 16 et un flasque arrière 17 qui sont assemblés ensemble. Ces flasques 16, 17 sont de forme creuse et portent, chacun, centralement un palier accouplé à un roulement à billes 18, 19 respectif pour le montage en rotation de l'arbre 13. Une poulie 15 est fixée sur une extrémité avant de l’arbre 13. Cette poulie permet de transmettre le mouvement de rotation à l’arbre 13 ou à l’arbre 13 de transmettre son mouvement de rotation à la courroie. De plus, l’extrémité arrière de l’arbre 13 porte, ici, des bagues collectrices 21 appartenant à un collecteur 22. Des balais 23 appartenant à un porte-balais 24 sont disposés de façon à frotter sur les bagues collectrices 21. Le porte-balais 24 est relié à un régulateur de tension (non représenté). En outre, les flasques 16, 17 peuvent comporter des ouvertures pour le passage de l’air en vue de permettre le refroidissement de la machine par circulation d'air engendrée par la rotation d’un ventilateur avant 25 sur la face axiale avant du rotor 12, c’est- à-dire au niveau du flasque avant 16 et d’un ventilateur arrière 26 sur la face axiale arrière du rotor, c’est-à-dire au niveau du flasque arrière 17. Dans cet exemple, le rotor 12 est un rotor à griffe. Il comporte deux roues polaires 31. Alternativement, le rotor 12 pourrait être formé d’un corps, par exemple sous la forme d’un paquet de tôles, comportant des évidements pour loger des aimants permanents.
En référence à la FIGURE 2, un exemple de réalisation d’un stator 20 de machine électrique conforme au deuxième aspect de l’invention est décrit, ledit stator 20 comprenant : - un corps de stator 210 de forme cylindrique et d’élongation axiale O, ledit corps de stator 210 comprenant une pluralité d’encoches 215 formées entre ses deux extrémités axiales 211, 212 ;
- un bobinage 230 comprenant une pluralité de conducteurs électriques 220 enroulés axialement autour du corps de stator 210, chaque conducteur électrique 220 s’étendant axialement le long de plusieurs encoches 215, le bobinage formant une pluralité de phases électriques distinctes les unes des autres, chaque phase électrique étant formée par plusieurs conducteurs électriques 220 montés en série les uns par rapport aux autres dans les encoches 215 correspondantes ; l’ensemble de conducteurs électriques comprend une portion s’étendant dans les encoches 215 et deux portions s’étendant respectivement à partir de chaque extrémité axiale du corps de stator 210 pour former un chignon avant 231 et un chignon arrière 232.
Le bobinage comprend, en outre, une pluralité de premiers connecteurs électriques formant des entrées/sorties de phase électrique 235a, chaque entrées/sorties de phase 235a étant couplé électriquement avec l’un des conducteurs électriques 220 et s’étendant en saillie par rapport au chignon, de préférence le chignon arrière, selon la direction axiale O.
Toujours en référence à la FIGURE 2, un premier exemple d’un connecteur de phase électrique 10 est décrit. Ce connecteur comprend des moyens de couplage électrique l30b qui sont solidarisés respectivement aux entrées/sorties de phase 235a situées en regard. Le connecteur de phase électrique 10 sera décrit plus en détail en référence aux FIGURES 3 à 8. Les entrées/sorties de phase 235a permettent, lorsque le stator 20 est relié à un circuit électrique d’un ensemble électronique 36, d’alimenter électriquement les conducteurs électriques formant le bobinage dudit stator 20. En particulier, chaque entrées/sorties de phase 235a permet d’alimenter une phase différente. Cette alimentation multiphasée permet ainsi de mieux piloter une rotation du rotor de la machine électrique, et notamment d’augmenter un couple dudit rotor.
En référence aux FIGURES 3 à 8, différents exemples de réalisation d’un connecteur de phase électrique 10 vont maintenant être décrits.
Un tel connecteur de phase électrique 10 comprend une pluralité de pistes conductrices de phase 110 isolées électriquement entre elles, chaque piste conductrice 110 permettant de transporter une phase électrique différente depuis ou vers le stator 20 de la machine électrique lorsque le connecteur de phase électrique 10 est monté sur ledit stator 20. En outre, le connecteur comprend des moyens de couplage électrique de phase l30b destinés à collaborer avec des moyens de couplage complémentaires 235a du stator 20 lorsque le connecteur de phase électrique 10 est monté sur ledit stator 20, chaque moyen de couplage électrique l30b étant solidaire de l’une des pistes conductrices de phase. Dans ce cas, les moyens de couplage complémentaires du stator 20 sont les entrées/sorties de phase 235 afin d’assurer une continuité électrique pour chacune des phases électriques de la machine électrique entre d’une part le circuit électrique de l’ensemble électronique 36, et, d’autre part, le connecteur de phase électrique et le stator 20 de ladite machine électrique.
Dans le premier exemple de réalisation illustré sur les FIGURES 2 et 3, le connecteur de phase électrique 10 comprend au moins une deuxième piste conductrice 120 permettant de transporter un potentiel électrique de référence et formant donc une piste conductrice de neutre. En outre, le connecteur comporte des deuxièmes moyens de couplage électrique l30a solidaires les piste conductrice de neutre 120 et permettant de collaborer avec des moyens de couplage complémentaires 235b du stator 20 lorsque le connecteur de phase électrique 10 est monté sur ledit stator 20. Dans ce cas, les moyens de couplage complémentaires du stator 20 sont des points neutres 235b. De manière similaire aux entrées/sorties de phase 235a, le bobinage comporte une pluralité de points neutres 235b isolés électriquement des entrées/sorties de phase 235a. Chaque point neutre 235b est solidarisé - préférentiellement mécaniquement et électriquement - au moyen de couplage électrique l30a du connecteur de phase situé en regard.
Complémentairement, les différents moyens de couplage permettent de réaliser un couplage mécanique du connecteur de phase électrique 10 sur le stator 20, en solidarisant de manière non définitive ledit connecteur de phase électrique 10 audit stator 20.
De manière avantageuse, les pistes conductrices 110, 120 sont réalisées dans un matériau métallique et conducteur électriquement afin de garantir une résistivité minimale. De manière préférentielle, le matériau métallique choisi est du cuivre. Les pistes conductrices 110, 120 s’étendent autour de l’axe central O et sont délimitées en périphérie extérieure par un profil globalement circulaire. Le contour périphérique extérieur du connecteur électrique de phase 10 correspond préférentiellement avec le contour périphérique extérieur du stator 20 de la machine électrique. La piste conductrice de neutre 120 est notamment formée par un ou plusieurs segments angulaires formant un tel contour autour de l’axe central. Dans le cas où la première piste conductrice 120 est formée par plusieurs segments angulaire autour de axe O, chaque segment est préférentiellement électriquement relié aux autres afin de garantir un même potentiel électrique pour tous les segments formant ladite première piste conductrice 120. En variante, le connecteur peut comprendre deux systèmes de phase indépendant, c’est le cas par exemple pour une machine double triphasée, comportant chacun une trace conductrice de neutre 120 telle que précédemment décrite. Dans l’exemple illustré sur les FIGURES 2 et 3, le connecteur de phase électrique 10 comprend deux pistes conductrices de neutre formées chacune par quatre parties prenant la forme de segments angulaires.
Chaque partie de la piste conductrice 120 est formée par une lamelle métallique pliée afin d’être mise en forme selon la configuration souhaitée. La lamelle métallique prend ainsi la forme d’une lamelle de très faible épaisseur prise selon une direction donnée par l’axe central O. dans un plan perpendiculaire à l’axe central O, la lamelle métallique formant ladite piste 120 a une largeur, prise suivant une direction radiale par rapport audit axe central O, supérieure à son épaisseur et largement inférieure à une longueur d’élongation autour de l’axe central. En d’autres termes, l’épaisseur de la lamelle métallique formant la piste conductrice est très inférieure à sa largeur, par exemple selon un facteur supérieur à 5 ; et la largeur de ladite lamelle métallique est très largement inférieure à sa longueur d’élongation autour de l’axe, par exemple d’un facteur supérieur à 20.
La piste conductrice 120 s’étend principalement dans un même plan sensiblement perpendiculaire à l’axe central O. Plus particulièrement, la première piste conductrice 120 s’étend suivant un contour globalement circulaire autour de l’axe central O. Le contour circulaire suivant lequel s’étend la piste conductrice 120 illustrée sur les FIGURES 2 et 3 est ouvert : chaque piste conductrice 120 possède ainsi deux extrémités non reliées l’une à l’autre.
La piste conductrice 120 comprend plusieurs premiers moyens de couplage électrique l30a afin de connecter ladite piste conductrice 120 au stator 20. Dans l’exemple illustré sur les FIGURES 2 et 3, chaque piste conductrice 120 comprend trois moyens de couplage électrique l30a. Par exemple, chaque moyen de couplage électrique l30a de la piste conductrice 120 est formé par un premier segment l22b situé radialement à l’extérieur d’un deuxième segment l22a de ladite piste 120. Tous les moyens de couplage électrique l30a de la piste conductrice 120 sont par exemple formés sur des premiers segments l22b situés à une même distance radiale de l’axe central O. Toujours par exemple, tous les premiers segments l22b de la piste conductrice 120 sont situés radial ement à l’extérieur du deuxième segment l22a de ladite piste conductrice 120.
Comme visible plus particulièrement sur la FIGURE 2, les premiers moyens de couplage électrique l30a sont configurés pour solidariser ledit connecteur de phase électrique 10 au stator 20 par engagement de formes complémentaires, par exemple par encliquetage ou par emmanchement ou encore par soudage avec les points neutres 235b du bobinage du stator 20. Plus particulièrement, chaque premier moyen de couplage électrique l30a forme un étau. Un tel étau est formé par une première patte courbe 131 et une deuxième patte courbe 132 située en regard de la première patte courbe 131. Les deux pattes courbes 131, 132 sont distantes l’une de l’autre afin de laisser un espace dans lequel peut s’introduire le point neutre 235b correspondant du stator 20. De manière avantageuse, chaque patte courbe 131, 132 formant l’étau des moyens de couplage électrique l30a est recourbée axialement, de sorte qu’une extrémité de chaque patte courbe 131, 132 s’étend axialement en saillie par rapport à la partie de la piste conductrice de neutre 120 dont elle est issue. Comme visible sur les FIGURES 2 et 3, chaque première piste conductrice 120 comprend plusieurs segments angulaires dont chaque extrémité est formée par une patte courbe 131, 132. Deux pattes courbes 131, 132 de deux segments angulaires adjacents de la piste conductrice 120 forment un premier moyen de couplage électrique l30a tel que décrit précédemment.
De manière similaire à la piste conductrice de neutre, les pistes conductrices de phase 110 s’étendent selon un contour globalement circulaire autour de l’axe central O. Chaque piste conductrice de phase 110 est électriquement isolée des autres piste de phase et de la piste conductrice de neutre 120 afin de pouvoir transporter une phase électrique différente vers ou depuis le stator 20 auquel le connecteur de phase électrique 10 est destiné à être relié. Dans l’exemple illustré sur les FIGURES 2 et 3, le connecteur de phase électrique 10 comprend six pistes conductrices de phase 110.
Chaque piste conductrice de phase 110 est formée par une lamelle métallique pliée afin d’être mise en forme selon la configuration souhaitée. La lamelle métallique prend ainsi la forme d’une lamelle de très faible épaisseur prise selon une direction donnée par l’axe central O. Dans un plan perpendiculaire à l’axe central O, la lamelle métallique formant chaque piste conductrice 110 a une largeur - prise suivant une direction radiale par rapport audit axe central O - supérieure à son épaisseur et largement inférieure à une longueur d’élongation autour de l’axe central O. En d’autres termes, l’épaisseur de la lamelle métallique formant chaque piste conductrice 110 est très inférieure à sa largeur, par exemple selon un facteur supérieur à 5 ; et la largeur de ladite lamelle métallique est très largement inférieure à sa longueur d’élongation autour de l’axe central O, par exemple d’un facteur supérieur à 20.
De manière avantageuse, la lamelle métallique formant les pistes conductrices 110 a une épaisseur et une largeur identique à celle formant la piste conductrice 120. Préférentiellement encore, la lamelle métallique formant les pistes conductrices 110 est faite du même matériau que celle formant la piste conductrice 120.
Toutes les pistes conductrices 110 s’étendent, d’une part, dans un même plan sensiblement perpendiculaire à l’axe central O, et d’autre part selon une direction axiale O. Plus particulièrement, chaque piste conductrice 120 comprend une première partie 112 qui s’étend suivant un segment circulaire autour de l’axe central O et une deuxième partie 111 qui s’étend suivant une direction axiale O. La deuxième partie 111 de chaque deuxième piste conductrice 110 est située à au moins une des extrémités de la première partie 112 correspondante.
Les pistes conductrices 110 comprennent chacune un deuxième moyen de couplage électrique l30b afin de connecter chaque piste conductrice 110 au stator 20. Les deuxièmes moyens de couplage électrique l30b des pistes conductrices 110 sont, par exemple, disposés sur différents diamètres. Alternativement, les deuxièmes moyens de couplage électrique l30b des pistes conductrices 110 peuvent être situés à une même distance radiale de l’axe central O. En outre, Par exemple, les deuxièmes moyens de couplage électrique l30b et les premiers moyens de couplage électrique l30a sont, par exemple, disposés sur différents diamètres. Alternativement, les premiers moyens de couplage électrique l30a et tous les deuxièmes moyens de couplage électrique l30b peuvent être situés à une même distance radiale de l’axe central O.
Comme visible plus particulièrement sur la LIGURE 2, les deuxièmes moyens de couplage électrique l30b sont configurés pour solidariser ledit connecteur de phase électrique 10 au stator 20 par engagement de formes complémentaires, par exemple par encliquetage ou par emmanchement ou encore par soudage avec les entrées/sorties de phase 235a du bobinage du stator 20. Plus particulièrement, chaque deuxième moyen de couplage électrique l30b forme un étau, tel que précédemment décrit en référence au premier moyen de couplage l30a, dans lequel peut s’introduire entrée/sortie de phase 235a correspondante du stator 20. De préférence, chaque patte courbe 131, 132 formant l’étau des deuxièmes moyens de couplage l30b est recourbée axialement, de sorte qu’une extrémité de chaque patte courbe 131, 132 s’étend axialement en saillie par rapport à la première partie 112 de la piste conductrice de phase 110 dont elle est issue.
Comme décrit précédemment, la deuxième partie 111 des pistes conductrices 110 s’étend axialement en saillie par rapport à la première partie correspondante desdites pistes 110 afin de faciliter la connexion électrique au circuit électrique de l’ensemble électronique 36 avec lequel le connecteur de phase électrique 10 est destiné à collaborer. De manière avantageuse, et tel que visible sur la FIGURE 2, la deuxième partie 111 des deuxièmes pistes conductrices 110 peut comprendre une borne de connexion électrique 115. La borne de connexion électrique 115 prend avantageusement la forme d’une cosse femelle afin de faciliter le soudage et/ou le sertissage et/ou le vissage d’un moyen de connexion électrique du module de puissance correspondant de l’ensemble électronique avec le connecteur de phase électrique 10.
De manière avantageuse, toutes les deuxièmes parties 111 des pistes conductrices de phase 110 du connecteur de phase électrique 10 et/ou toutes les bornes de connexion électrique 115 dudit connecteur de phase électrique 10 sont situées à une même distance radiale par rapport à l’axe central O, le long d’un contour périphérique extérieur dudit connecteur de phase électrique 10.
Chaque première partie 112 de toutes les pistes conductrices 110 prennent avantageusement la forme d’un segment angulaire qui s’étend autour de l’axe central O à une même distance radiale par rapport audit axe central O.
Chaque piste conductrice 110 comprend, à une première extrémité de la première partie 112, l’un des deuxièmes moyens de couplage électrique l30b et, à une deuxième extrémité la borne de connexion électrique 115 et/ou la deuxième partie 111 d’élongation axiale.
Par exemple, tous les premiers moyens de couplage électrique l30a et tous les deuxièmes moyens de couplage électrique l30b et toutes les bornes de connexion électrique 115 des deuxièmes pistes conductrices et/ou toutes les deuxièmes parties 111 d’élongation axiale correspondantes sont situés à une même distance radiale de l’axe central O. Alternativement, ces éléments pourraient, chacun, être situé sur une circonférence différente et donc à différentes distances radiales de l’axe central O. Sur les exemples de réalisation illustrés sur les FIGURES, les pistes conductrices de phase 110 sont situées axialement au-dessus des pistes conductrices de neutre 120. Alternativement, les pistes conductrices de phase 110 pourraient être situées en dessous des pistes conductrices de neutre 120. Toujours alternativement, une partie seulement de l’une des pistes 110, 120 peut être située en dessous et/ou au-dessus des autres parties des autres pistes.
Toujours sur les exemples illustrés ici, les pistes conductrices de phase 110 sont toutes situées radialement à l’extérieur des deuxièmes segments l22a des pistes conductrices de neutre 120. Alternativement, les pistes conductrices de phase 110 sont toutes situées radialement à l’intérieur des deuxièmes segments l22a des pistes conductrices de neutre 120. Toujours alternativement, une partie seulement de l’une des pistes 110, 120 peut être située radialement à l’intérieur et/ou à l’extérieur des autres parties des autres pistes.
Dans l’exemple de réalisation illustré sur la FIGURE 2, les pistes conductrices 110, 120 sont surmoulées par un matériau de surmoulage 140, préférentiellement électriquement isolant, tel que par exemple du plastique. Ainsi le connecteur 10 de phase de la FIGURE 2 et celui de la FIGURE 3 diffèrent l’un de l’autre seulement par la présence de ce matériau de surmoulage 140.
Les FIGURE 4 et 5 illustrent un deuxième exemple de réalisation d’un connecteur de phase électrique 10. Ce connecteur diffère de celui du premier exemple seulement par la configuration angulaire des deuxièmes parties 111 d’élongation axiale et/ou les bornes de connexion électrique 115 des pistes conductrices de phase 110. Les autres caractéristiques sont identiques au premier exemple de réalisation. En outre, le connecteur 10 de phase de la FIGURE 4 et celui de la FIGURE 5 diffèrent l’un de l’autre seulement par la présence du matériau de surmoulage 140.
Cette nouvelle configuration angulaire des deuxièmes parties 111 d’élongation axiale et/ou les bornes de connexion électrique 115 permet d’adapter le stator 20 à la disposition des modules de puissance de l’ensemble électronique 36 tout en ayant un bobinage de stator standard où la disposition angulaire des entrées/sorties de phase 235b est la même quelque soit la structure de l’ensemble électronique.
Dans un troisième exemple de réalisation illustré sur les FIGURES 6 et 7, le stator présente un couplage de type triangle, c'est-à-dire que le connecteur de phase 10 ne comprend pas de piste conductrice de neutre 110 et le bobinage 230 ne comporte pas de point neutre 235b, par rapport au couplage en étoile présenté en référence aux FIGURES 2 à 5.
Dans ce troisième exemple, la FIGURE 6 illustre un exemple de connecteur de phase électrique 10 comprenant une pluralité de pistes conductrices de phase 110. Dans cet exemple, les pistes conductrices ne sont pas surmoulées par un matériau de surmoulage. Alternativement, lesdites pistes peuvent être surmoulées par un matériau de surmoulage 140 de la même manière que pour les connecteurs 10 des exemples des FIGURES 2 et 5. La FIGURE 7 illustre un exemple de stator 20 standard sur lequel le connecteur de phase 10 de la FIGURE 6 peut être monté.
Dans ce troisième exemple, au moins une des pistes conductrices de phase 110 comporte une portion de couplage 160 s’étendant à partir du corps de ladite piste formé par la première partie 112. De préférence, chaque piste conductrice 110 comporte une portion de couplage 160. Chaque portion de couplage 160 comporte à une extrémité libre un moyen de couplage l30d avec une entrée/sortie de phase l35a du bobinage, ledit moyen l30d peut être identique au moyen de couplage l30b. Ainsi, chaque piste conductrice 110 permet à la fois de relier une phase du bobinage à l’ensemble électronique 36 et de relier deux phases du bobinage entre elles afin de former le couplage en triangle. La portion de couplage 160 peut s’étendre suivant une même circonférence que la première partie 112 de manière à former un même arc de cercle. Alternativement, la portion de couplage 160 peut s’étendre radialement à l’intérieur et/ou radialement à l’extérieur par rapport à la première partie 112. Toujours alternativement, une partie seulement de la portion de couplage 160 peut être située radialement à l’intérieur et/ou à l’extérieur de la première partie 112. De manière similaire, la portion de couplage 160 peut s’étendre sur un même plan radial ou être située au moins en partie sur un plan radial différent situé en dessous ou au dessus de celui comprenant la première partie 112. Chaque piste conductrice de phase 110 peut présenter une structure différente de celle des autres pistes conductrices de phase du même connecteur 10 ou, en variante, une structure identique.
Toujours dans cet exemple, les moyens de couplage l30b des pistes conductrices 110 sont formés uniquement par une portion courbée 131 pouvant être soudée à G entrée/sortie de phase 235a correspondante du bobinage. Alternativement, les moyens de couplage l30b peuvent être formé par un étau comprenant deux portions courbées 131, 132 comme expliqué précédemment. De même, les moyens de couplage l30a, l30b décrit précédemment peuvent comprendre une unique portion courbée soudée à la partie correspondante du bobinage. La FIGURE 8 illustre un quatrième exemple de réalisation d’un connecteur 10 et d’un stator 20 dans lequel le stator comporte des entrées/sorties de phase 135a et des points neutres 135b et le connecteur comporte des pistes conductrices de phase 110 et des pistes conductrices de neutre 120. Dans cet exemple, le bobinage comporte, en outre, des points de connexion de bobinage 235c étant couplé électriquement avec l’un des conducteurs électriques 220 du bobinage et s’étendant en saillie par rapport au chignon, de préférence le chignon arrière, selon la direction axiale O. De même que pour les points neutres 235b, les points de connexion 235c sont connectés à des pistes conductrices de connexion 150 du connecteur de phase électrique 10 par l’intermédiaire de moyens de couplage l30c qui peuvent être identiques aux moyens de couplage l30a des pistes conductrices de neutre 120 décrits précédemment. Ces points de connexion 235c peuvent former une connexion entre deux bobines électriques d’une même phase du bobinage 230 ou une portion de retournement formant un angle de 180° électrique au sein d’une même bobine.
Dans cet exemple, le connecteur de phase électrique 10 comporte alors une pluralité de pistes conductrices de connexion 150 qui peuvent être formée de la même manière que les pistes conductrices de neutre 120. Ces pistes conductrices comporte chacune un corps s’étendant notamment sous la forme d’un segment angulaire et au moins deux moyens de couplage l30c disposés respectivement aux extrémités dudit corps de manière à coopérer avec des moyens de couplage 235c respectif du bobinage. Ces moyens de couplage l30c peuvent présenter une forme d’étau comme lesdits moyens de couplage l30a, l30b du premier ou deuxième exemple de réalisation ou une forme d’une unique partie courbée comme lesdits moyens de couplage l30b du troisième exemple de réalisation.
Alternativement, cet exemple de réalisation de la FIGURE 8 peut également s’appliquer à un stator qui présente un couplage de type triangle c'est-à-dire sans point neutre l35b, le connecteur 10 comprendra alors des pistes conductrices de phase 110 et des pistes conductrices de connexion 150.
Dans les troisième et quatrième exemples de réalisation, la disposition angulaire des deuxièmes parties 111 d’élongation axiale et/ou des bornes de connexion électrique 115 des pistes conductrices de phase 110 peut changer pour correspondre à une disposition particulière de l’ensemble électronique sans changer le bobinage 230 du stator 20. L’invention permet ainsi de réaliser à moindre coût, en comparaison avec la production d’une machine électrique tournante complète, une machine électrique tournante dont la base formée par le stator est identique pour plusieurs modèles de machine et dont seul le dispositif d’interfaçage électrique change en fonction de la disposition de l’ensemble électronique. Bien sûr, l’invention n’est pas limitée aux exemples qui viennent d’être décrits et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de l’invention. Notamment, les différentes caractéristiques, formes, variantes et modes de réalisation de l’invention peuvent être associées les unes avec les autres selon diverses combinaisons dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres. En particulier toutes les variantes et modes de réalisation décrits précédemment sont combinables entre eux.

Claims

Revendications
1. Machine électrique tournante pour véhicule, ladite machine comprenant :
- un ensemble électronique permettant de piloter ladite machine,
- un stator (20) comportant un corps de stator (210) présentant une pluralité d’encoches (215) formées entre ses deux extrémités axiales (211, 212) et un bobinage (230) monté dans le corps de stator via lesdites encoches, le bobinage comportant une pluralité de portion de conducteur formant des entrées/sorties de phase (235a), et
- un connecteur de phase électrique (10) destiné à interfacer électriquement le bobinage avec l’ensemble électronique ;
le connecteur comprenant une pluralité de pistes conductrices de phase (110) isolées électriquement les unes des autres, chaque piste conductrice (110) étant connectée d’une part à un élément de l’ensemble électronique et d’autre part à une entrée/sortie de phase
(235a) pour transporter une phase électrique depuis ou vers le stator.
2. Machine électrique tournante selon la revendication précédente, dans laquelle la piste conductrice de phase (110) comprend :
- un corps de piste conductrice en forme de segment angulaire,
- à une première extrémité dudit segment angulaire, une partie de connexion électrique (111, 115) s’étendant dans une direction sensiblement axiale pour la connexion avec l’ensemble électronique, et
- à une deuxième extrémité dudit segment angulaire, des moyens de couplage électrique (l30b) collaborant avec des moyens de couplage complémentaires du bobinage (230).
3. Machine électrique tournante selon la revendication précédente, dans laquelle les moyens de couplage électrique (l30b) comprennent au moins une patte courbe (131, 132), la patte courbe (131, 132) s’étendant en regard du moyen de couplage complémentaire du bobinage de manière à former un contact électrique avec ce dernier.
4. Machine électrique tournante selon la revendication 2 ou 3, dans laquelle la piste conductrice (110) comporte, en outre, une portion de couplage (160) présentant un moyen de couplage électrique (l30b) supplémentaire collaborant avec un moyen de couplage complémentaire du bobinage (230) pour connecter électriquement une première phase du bobinage (230) à une seconde phase.
5. Machine électrique tournante selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle les pistes conductrices (110) sont surmoulées, au moins partiellement, par un matériau de surmoulage (140).
6. Machine électrique tournante selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle :
- le bobinage (230) comprend, en outre, une pluralité de portion de conducteur formant des points neutres (235b),
- le connecteur (10) comprend au moins une piste conductrice de neutre (120), la piste conductrice de neutre étant isolée électriquement des pistes conductrices de phase (110) et connectée à au moins un point neutre (235b).
7. Machine électrique tournante selon la revendication précédente, dans laquelle la piste conductrice de neutre (120) comprend un corps de piste conductrice en forme de segment angulaire et, aux extrémités dudit segment angulaire, des moyens de couplage électrique (l30a) collaborant avec des moyens de couplage complémentaires du bobinage (230).
8. Machine électrique tournante selon la revendication précédente, dans laquelle la piste conductrice de neutre (120) comprend plusieurs segments angulaires, chaque segment angulaire comprenant, à au moins une de ses extrémités, une patte courbe (131, 132) formant l’étau avec la patte courbe (131, 132) du segment angulaire directement adjacent pour former les moyens de couplage électrique (l30a).
9. Machine électrique tournante selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle :
- le bobinage (230) comprend, en outre, une pluralité de portion de conducteur formant des points de connexion de bobinage (235c), , - le connecteur (10) comprend une pluralité de pistes conductrices de connexion (150), chaque piste conductrice de connexion étant isolée électriquement des pistes conductrices de phase (110) et connectée à au moins deux points de connexion (235c) pour former une connexion entre deux bobines électriques d’une même phase du bobinage ou une connexion entre deux parties d’une même bobine électrique d’une même phase du bobinage.
10. Machine électrique tournante selon la revendication précédente, dans laquelle chaque piste conductrice de connexion (150) forme une connexion série entre deux points de connexion du bobinage d’une même phase.
11. Machine électrique tournante selon la revendication précédente, dans laquelle la piste conductrice de connexion (150) comprend un corps de piste conductrice en forme de segment angulaire et, aux extrémités dudit segment angulaire, des moyens de couplage électrique (l30c) collaborant avec des moyens de couplage complémentaires du bobinage (230).
12. Machine électrique tournante selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le bobinage comprend une pluralité de conducteurs électriques, le bobinage formant une pluralité de phases électriques distinctes les unes des autres, chaque phase électrique étant formée par plusieurs conducteurs électriques connectés en série les uns des autres.
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