FR2471069A1 - AC generator with stator and jaw clutch armature - has jaws with rectangular or trapezoidal shape and specific dimensions - Google Patents

Abstract

The ac generator has a stator and a jaw clutch armature for a motor vehicle. Magnetically generated noise is considerably reduced. The surfaces of the jaws (12) facing the stator have a rectangular or a trapezoidal shape. The length of the jaws (12) in the direction of the stator slots is greater than the width at right angles to the slots. The jaws are thicker at the base (11) than at the tip (15).

Description

L'invention concerne une génératrice à courant alternatif, comportant un stator et un rotor à piles à griffes, notamment un alternateur triphasé pour véhicules automobtles. The invention relates to an alternating current generator, comprising a stator and a claw-cell rotor, in particular a three-phase alternator for automobile vehicles.

Lorsqu'avec de telles génératrices, le rotor tourne et est alimenté en courant d'excitation et qu'en même temps l'enroulement du stator est chargé, il se produit alors, en dehors des bruits causés mécaniquement, surtout en cas de charges relativement élevées, également un bruit d'origine magnétique. On a déjà cherché, par de nombreux moyens, à réduire, pour des génératrices, ce bruit d'origine magnétique. When with such generators, the rotor turns and is supplied with excitation current and at the same time the winding of the stator is charged, it then occurs, apart from the noises caused mechanically, especially in the case of relatively loads high, also noise of magnetic origin. We have already sought, by numerous means, to reduce, for generators, this noise of magnetic origin.

Des moyens connus consistent par exemple à orienter en biais les encoches du stator, à biseauter les bords des griffes des popes, ou à répartir de façon irréguliere l'enrou- lement dans le stator. Cependant les génératrices modernes sont exploitées avec une capacité d'utilisation toujours croissante et les moyens connus ne suffisent pas pour obtenir une diminution du bruit. Known means consist for example of biasing the notches of the stator, of bevelling the edges of the claws of the pops, or of distributing the winding irregularly in the stator. However, modern generators are operated with an ever increasing capacity for use and the known means are not sufficient to obtain a reduction in noise.

La génératrice à courant alternatif conforme à l'invention, est caractérisde en ce que la surface des griffes située en regard du stator présente essentiellement la conformation d'un quadrilatère. Elle offre l'avantage de réduire très sellai blement, par rapport aux génératrices connues, les bruits causés par voie magnétiqueO
Grtce à la transformation de la forme de la section transversale des griffes, le flux magnétique utile ne décroît que dans une mesure minime dans l'espace d'air entre le rotor à piles à griffes et le stator, en direction axiale le long de la surface des griffes des pôles. L'allure de variation de ltinduc- tion à l'intérieur d'un pas polaire, sous l'effet d'encochages des pôles ou de biseautage des encoches du stator, réalisés de façon appropriée, se rapporche de la forme sinusoïdale et est contrairement au cas de génératrices à poles à griffes usuelles, constante dans une très large mesure en direction axiale, abstraction faits d'effets de bord.Trace à la suppression des flux magnétiques transversaux qui, dans le cas des génératrices connues, exercent en direction axiale des forces mécaniques variables de griffe à griffe sur les éléments correspondants.The alternating current generator according to the invention is characterized in that the surface of the claws situated opposite the stator essentially has the conformation of a quadrilateral. It offers the advantage of reducing very neatly, compared to known generators, the noises caused by magnetic way
Thanks to the transformation of the shape of the claw cross-section, the useful magnetic flux decreases only to a small extent in the air space between the claw-cell rotor and the stator, in an axial direction along the surface of the claws of the poles. The rate of variation of the induction inside a polar step, under the effect of notching of the poles or bevelling of the notches of the stator, produced in an appropriate manner, approximates the sinusoidal shape and is unlike in the case of pole generators with usual claws, constant to a very large extent in the axial direction, excluding abstraction effects. Traces the suppression of transverse magnetic fluxes which, in the case of known generators, exert in the axial direction variable mechanical forces from claw to claw on the corresponding elements.

de la génératrice, le point d'application des forces résultantes se trouve placé dans le plan de symétrie du stator.of the generator, the point of application of the resulting forces is placed in the plane of symmetry of the stator.

Des moyens indiqués dans la suite permettent de perfectionner encore la génératrice à courant alternatif telle que définie ci-dessus selon l'invention. La conformation géométrique réalisée assure un espace de dispersion constant entre les divers pâles à griffes distincts, vise à supprimer le flux transversal et contribue à l'accroissement du flux principal. Means indicated below make it possible to further improve the alternating current generator as defined above according to the invention. The geometrical conformation carried out ensures a constant dispersion space between the various blades with distinct claws, aims to suppress the transverse flow and contributes to the increase of the main flow.

L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description ci-après et des dessins annexés représentant un exemple de réalisation de l'invention, dessins dans lesquels
- la figure 1 est une vue en élévation frontale d'une moitié de roue polaire pourvue de griffes de pales conformes à l'invention, permettant de voir quelques pâles représentés suivant des coupes différentes ;
- la figure 2 est une vue en coupe longitudinale d'un pôle à griffe, indiquant la position des coupes faites selon la figure 1.The invention will be better understood with the aid of the description below and the appended drawings representing an embodiment of the invention, drawings in which
- Figure 1 is a front elevational view of a half of a pole wheel provided with blade claws according to the invention, allowing to see some blades represented according to different sections;
FIG. 2 is a view in longitudinal section of a claw pole, indicating the position of the cuts made according to FIG. 1.

La figure 1 représente une roue polaire il conforme à l'invention. Cette roue polaire est pourvue de griffes 12, 12a 12b, 12c etc... Un arbre 15 est emmanché à travers la roue polaire il et un noyau polaire 14 est indiqué en tireté. Les griffes 12 sont toutes exécutées de la même manière ; elles sont toutefois, sur la figure 1, représentées suivant des coupes faites dans des plans différents, à savoir progressivement en allant de la base des griffes à leur pointe. la griffe 12 est vue non coupée, la figure 2 montre une coupe longitudinale par J?-F'. la griffe 12a est coupée, suivant la coupe A-A', à sa base à proximité de la roue polaire 11. La griffe 12b est coupée, suivant la coupe B-B', plus loin en direction de la pointe de la griffe.Enfin, la griffe 12e est coupée, suivant la coupe E-E', directement devant la pointe 15 de la griffe. FIG. 1 represents a pole wheel 11 in accordance with the invention. This polar wheel is provided with claws 12, 12a 12b, 12c, etc. A shaft 15 is fitted through the polar wheel 11 and a polar core 14 is indicated in dotted lines. The claws 12 are all executed in the same way; they are however, in Figure 1, shown according to sections made in different planes, namely progressively from the base of the claws to their tip. the claw 12 is seen uncut, Figure 2 shows a longitudinal section through J? -F '. the claw 12a is cut, along the cut A-A ', at its base near the pole wheel 11. The claw 12b is cut, along the cut B-B', further towards the tip of the claw. Finally, the claw 12e is cut, following the section E-E ', directly in front of the tip 15 of the claw.

On voit d'après la figure 1 que la largeur de la surface 16 des griffes 12 qui est située en regard du stator, non dessiné, est sensiblement constante. Une vue de dessus de cette surface 16 donne donc un rectangle. P4r contre, la surface 17 des griffes 12 qui est située en regard de l'arbre 13 présente sensiblement la conformation d'un triangle équilatéral. We see from Figure 1 that the width of the surface 16 of the claws 12 which is located opposite the stator, not drawn, is substantially constant. A top view of this surface 16 therefore gives a rectangle. P4r against, the surface 17 of the claws 12 which is located opposite the shaft 13 has substantially the conformation of an equilateral triangle.

La représentation en coupe des griffes 12a montre que la section des griffes 12 à leur base a à peu près la forme d'un trapèze, la grande base du trapèzz étant tournée vers l'arbre 13. La représentation en coupe des griffes 12e montre que la section faite à travers les griffes 12 à l'endroit de leur pointe a sensiblement la forme d'un triangle, dont le sommet est tourné vers l'arbre 13. La transition du trapèze 12a au triangle 12e s'effectue de façon progressive, de telle sorte qu'à la surface située en regard de l'arbre 13 se trouve formé le triangle équilatéral 17e Les griffes 12 présentent à l'endroit de leur base 12a une épaisseur plus grande qu'à l'endroit de leur pointe 12e. The representation in section of the claws 12a shows that the section of the claws 12 at their base is roughly in the shape of a trapezoid, the large base of the trapezoid being turned towards the shaft 13. The representation in section of the claws 12e shows that the section made through the claws 12 at the point of their point has substantially the shape of a triangle, the apex of which faces the shaft 13. The transition from the trapezium 12a to the triangle 12e takes place gradually, so that the equilateral triangle 17e is formed on the surface opposite the shaft 13. The claws 12 have a greater thickness at their base 12a than at their point 12e.

La figure 2 est une vue en coupe longitudinale F-F' faite à travers la griffe 12 et indique en même temps la position des coupes des griffes 12a jusqu'à 12e. Figure 2 is a longitudinal sectional view F-F 'made through the claw 12 and at the same time indicates the position of the cuts of the claws 12a to 12e.

Il peut aussi y avoir avantage à donner à la surface 16 des griffes une forme de trapèze, et cela de telle façon que le cEté supérieur étroit du trapèze se trouve tourné vers la base 11 et que la grande base du trapèze se trouve tournée vers la pointe 15 des griffes 12. La surface 17 des griffes 12 située en regard de l'arbre 13 présente dans ce cas la forme d'un trapèze. It may also be advantageous to give the surface 16 of the claws a trapezoid shape, and this in such a way that the narrow upper side of the trapezium is turned towards the base 11 and the large base of the trapezium is turned towards the tip 15 of the claws 12. The surface 17 of the claws 12 located opposite the shaft 13 has in this case the shape of a trapezoid.

La longueur des griffes 12 en allant de leur base A-A' à leur pointe E-E' est avantageusement supérieure à leur largeur à l'endroit de leur surface 16. Dans certaines conditions, il peut aussi être judicieux que les griffes 12 ne
s'étendent pas parallèlement à l'arbre 13, mais en oblique par rapport à celui-ci. En outre, on peut mettre en oeuvre, en plus les moyens déjà connus en vue de réduire le bruit magnétique, par exemple le biseautage des griffes 12 sur leur surface 16. The length of the claws 12 going from their base AA 'to their point EE' is advantageously greater than their width at the location of their surface 16. Under certain conditions, it may also be advisable for the claws 12 not
do not extend parallel to the shaft 13, but obliquely to the latter. Furthermore, it is possible to use, in addition to the means already known in order to reduce the magnetic noise, for example the bevelling of the claws 12 on their surface 16.

Claims (10)

REVENDICATIONS 10) Génératrice à courant alternatif, comportant un stator et un rotor à pôles à griffes, notamment un alternateur triphasé pour véhicules automobiles, caractérisée en ce que la surface (16) des griffes (12) située en regard du stator présente sensiblement la conformation d'un quadrilatère, notamment d'un rectangle. 10) Alternating current generator, comprising a stator and a claw-pole rotor, in particular a three-phase alternator for motor vehicles, characterized in that the surface (16) of the claws (12) situated opposite the stator has substantially the conformation d 'a quadrilateral, including a rectangle. 20) Génératrice à courant alternatif selon la revendication 1, caractérisée en ce que la surface (16) des griffes (12) située en regard du stator présente la forme d'un trapèze la grande base du trapèze se situant alors du côté de la pointe (15) des griffes (12). 20) An alternating current generator according to claim 1, characterized in that the surface (16) of the claws (12) located opposite the stator has the shape of a trapezoid, the large base of the trapezium then being situated on the side of the point. (15) claws (12). 30) Génératrice selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que la longueur des griffes (12) en direction des encoches du stator est supérieure à leur largeur transversalement aux encoches. 30) Generator according to one of claims 1 and 2, characterized in that the length of the claws (12) towards the notches of the stator is greater than their width transversely to the notches. 40) Génératrice selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la section des griffes (12r à leur base (llr présente sensiblement la forme d'un trapèze (A-A') (la grande base du trapèze étant alors située à l'oppose des encoches) et à leur pointe (15) présente sensiblement la forme d'un triangle (E-E'), la transition du trapèze (À-A') au triangle (E-E') s'effectuant de façon continuellement progressive. 40) Generator according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the section of the claws (12r at their base (llr has substantially the shape of a trapezoid (A-A ') (the large base of the trapezium being then located opposite the notches) and at their point (15) has substantially the shape of a triangle (E-E '), the transition from the trapezoid (À-A') to the triangle (E-E ') s 'performing continuously progressively. 50) Génératrice selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la section des griffes (12) à leur base (11) présente sensiblement la forme d'un trapèze (A-A') (lagrande base du trapèze étant alors située à l'opposé des encoches) et à leur pointe (15) présente sensiblement la forme d'un trapèze (E-E'), la transition du trapèze (A-A') au trapèze (E-E') s'effectuant de. façon continuellement progressive. 50) Generator according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the section of the claws (12) at their base (11) has substantially the shape of a trapezoid (A-A ') (large base of the trapezoid then being located opposite the notches) and at their point (15) has substantially the shape of a trapezoid (E-E '), the transition from the trapezium (A-A') to the trapezium (E-E ') taking place from. continuously progressive. 60) Génératrice selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que les griffes (12) présentent à leur base (11) une épaisseur plus grande qu'à leur pointe (15). 60) Generator according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the claws (12) have at their base (11) a greater thickness than at their tip (15). 70) Génératrice selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisée en ce que la surface (17) des griffes (12) située à l'opposé des encoches présente la forme d'un triangle. 70) Generator according to any one of claims 4 to 6, characterized in that the surface (17) of the claws (12) located opposite the notches has the shape of a triangle. 80) Génératrice selon l'une quelconque des reven dications 4 à 6, caractérisée en ce que la surface (17) des griffes (12) située à l'opposé des encoches présente la forme d'un trapèze. 80) Generator according to any one of claims 4 to 6, characterized in that the surface (17) of the claws (12) located opposite the notches has the shape of a trapezoid. 90) Génératrice selon l'une quelconque des revendications 1 et 3 à 8, caractérisée en ee que la surface (17) des griffes est à angles droits. 90) Generator according to any one of claims 1 and 3 to 8, characterized in that the surface (17) of the claws is at right angles. 100) Génératrice selon l'une quelconque des revendications 2 à 8, caractérisée en ce que le trapèze de la surface (16) située en regard des encoches est symétrique. 100) Generator according to any one of claims 2 to 8, characterized in that the trapezoid of the surface (16) located opposite the notches is symmetrical. 11 ) Génératrice selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisée en ce que le quadrilatère/ trapèze situé en regard des encoches est à angles obliques. 11) Generator according to any one of claims 1 to 10, characterized in that the quadrilateral / trapezoid located opposite the notches is at oblique angles.