FR2863116A1 - Ensemble de stator d'alternateur avec des pinces de reception radiale de segments de cable carre - Google Patents

Abstract

Un ensemble de stator destiné à un alternateur comprend un noyau de stator (100) comportant des fentes (110). Les fentes définissent des dents entre elles. Plusieurs pinces (200) s'adaptent étroitement dans l'une desdites fentes pour garnir chaque fente. Les pinces comportent une paire d'éléments de pattes. Un enroulement de stator comprend des segments de câbles sensiblement droits reçus par les pinces. Les segments de câbles et les pinces sont électriquement isolés les uns des autres. Chaque pince et lesdits segments de câbles sont insérés dans l'une des fentes de noyau. Des fentes sont ajoutées dans ces pinces pour réduire la perte par courants de Foucault.

Description

1 DESCRIPTION

La présente invention se rapporte d'une façon générale à des stators destinés à des machines dynamoélectriques de véhicules et en particulier à un ensemble de stator destiné à une machine dynamoélectrique avec des pinces permettant une insertion radiale d'un câble carré.

Les machines dynamoélectriques, telles que les moteurs électriques ou les alternateurs sont bien connues. De façon caractéristique, les alternateurs sont composés d'un ensemble de stator supporté de manière fixe par un carter d'alternateur et d'un ensemble de rotor supporté coaxialement à l'intérieur de l'ensemble de stator. L'ensemble de stator comprend un noyau de stator de forme globalement cylindrique comportant une pluralité de fentes de noyau formées le long de la surface intérieure de celui-ci, et une bobine de stator disposée dans les fentes de noyau. Les fentes de noyau définissent une pluralité de dents entre elles. Les dents sont reliées au noyau par une partie de culasse.

La bobine de stator est formée en reliant une pluralité de câbles enroulés sur celui-ci, qui forment les enroulements de stator. Les enroulements de stator sont logés dans la pluralité de fentes de noyau en une pluralité de couches s'étendant radialement, et sont formés de parties droites qui sont situées dans les fentes du noyau et de sections de boucles d'extrémités qui relient deux parties droites adjacentes et sont formés en un motif d'enroulement à phases multiples (par exemple trois ou six) prédéterminé dans les fentes du noyau de stator.

On sait dans la technique que, pour pouvoir augmenter la puissance et le rendement d'un alternateur, il est souhaitable d'avoir des conducteurs d'enroulements de stator de sections transversales de forme rectangulaire, qui sont alignés suivant une rangée radiale dans chaque fente de noyau et dont les largeurs, y compris un isolement quelconque, s'adaptent étroitement à la largeur des fentes de noyau. Ceci est avantageux du fait que la largeur plus grande de conducteur réduit la résistance électrique de l'enroulement de stator et, en conséquence, réduit les pertes de puissance du conducteur du stator. Il est également connu dans la technique de fournir un noyau de stator comportant de petites ouvertures de fentes au niveau du diamètre intérieur du noyau, ce qui réduit l'entrefer efficace et augmente la puissance de l'alternateur. Une ouverture de fente plus petite réduit également la fluctuation du flux magnétique sur la surface polaire du rotor ce qui réduit les pertes par courants de Foucault sur le pôle du rotor et augmente en conséquence le rendement de l'alternateur. Il est également souhaitable de faciliter la fabrication de l'ensemble de stator en ayant des conducteurs de forme rectangulaire continus afin d'éliminer toute opération de soudage nécessaire pour relier des conducteurs en forme de U individuels insérés axialement dans les ouvertures de fentes de noyau. Cependant, ces caractéristiques souhaitables conduisent à une contradiction au cours de la conception en ce que les conducteurs doivent être importants pour diminuer la résistance électrique, doivent également s'adapter étroitement à la largeur des fentes de noyau et doivent être des conducteurs continus, mais ne peuvent pas être insérés dans les fentes du noyau à partir d'une position radialement vers l'intérieur au travers d'une ouverture de noyau plus petite.

Les solutions de la technique antérieure ont tenté de façon caractéristique de résoudre cette contradiction de conception en utilisant des conducteurs continus qui sont suffisamment petits pour entrer dans les ouvertures de fentes mais qui ne s'adaptent pas étroitement à la largeur de la fente. Ces solutions de la technique antérieure ont pour résultat de grands vides et de faibles facteurs de remplissage de fentes, ce qui conduit à un alternateur présentant une faible puissance et un faible rendement. D'autres solutions de la technique antérieure utilisent des conducteurs en forme de U, qui sont insérés axialement dans les fentes de noyau et ensuite soudés ensemble pour former les enroulements de stator finis. Ces autres solutions de la technique antérieure font en sorte d'obtenir un facteur de remplissage de fente élevé et en conséquence une faible résistance mais rencontrent des difficultés lors de l'assemblage de multiples insertions et soudures.

Au vu des problèmes décrits ci-dessus, il est avantageux de fournir un stator comportant des fentes de noyau qui permettent que des conducteurs s'adaptent étroitement à la largeur des fentes de noyau et qui permettent que les conducteurs soient insérés dans les fentes de noyau à partir d'une position radialement vers l'intérieur tout en fournissant également une ouverture de noyau plus petite. Il en résulte que l'on réalise un alternateur présentant une puissance élevée et un rendement élevé, tout en étant également facile à assembler et à fabriquer.

La présente invention est définie par les revendications suivantes. Cette description résume certains aspects des présents modes de réalisation et ne devrait pas

être utilisée pour limiter les revendications.

Un ensemble de stator destiné à un alternateur conforme à la présente invention comprend un noyau de stator de forme globalement cylindrique comportant une pluralité de fentes de noyau formées le long de la surface intérieure de celui-ci et définies par une profondeur radiale et où une bobine de stator est disposée. Les fentes de noyau définissent ainsi une pluralité de dents entre elles, lesquelles sont connectées au noyau de stator par une partie de culasse. Les fentes de noyau peuvent être de forme rectangulaire et s'étendent entre une première et une seconde extrémités du noyau de stator. Une pluralité de pinces sont formées chacune pour s'adapter étroitement dans l'une desdites fentes de noyau afin de garnir chaque fente de noyau respective. Les pinces présentent une paire d'éléments de pattes s'étendant depuis une extrémité arrière et au moins l'un des éléments de pattes étendus est courbé vers l'autre élément de patte sur une partie des segments de câbles sensiblement droits dans les pinces, en rétrécissant l'ouverture entre les éléments de pattes étendus. Les pinces sont formées à partir d'un matériau magnétiquement perméable. Un enroulement de stator comprend des segments de câbles sensiblement droits qui sont reçus par les pinces, lesquels peuvent être formés en au moins une rangée de segments de câbles sensiblement droits. Les segments de câbles sensiblement droits de l'enroulement de stator et les pinces sont isolés électriquement les uns des autres. Chacune de la pluralité de pinces et lesdits segments de câbles sensiblement droits sont chacun insérés dans l'une de la pluralité de fentes de noyau.

De façon préférée, les pinces sont généralement en forme de U. Les pinces peuvent être réalisées à partir d'un matériau magnétiquement perméable.

En outre, l'ouverture est rétrécie à une largeur plus petite que la largeur des segments de câbles droits.

En particulier, les segments de câbles droits de l'enroulement de stator et les pinces sont électriquement isolés les uns des autres par des éléments d'isolement garnissant les surfaces intérieures des pinces.

Un procédé de fabrication de l'enroulement de stator conforme à la présente invention comprend la fourniture du noyau de stator et d'une pluralité de pinces, la fourniture de segments de câbles sensiblement droits pour l'enroulement de stator, le fait d'ouvrir l'ouverture des pinces en augmentant temporairement l'angle entre les côtés des pinces, l'installation des segments de câbles sensiblement droits dans chacune de la pluralité des pinces, le fait de permettre aux pinces de revenir à leur forme d'origine en diminuant l'angle entre les côtés de la pince, en rétrécissant ainsi l'ouverture entre les éléments de pattes étendus de l'une de la pluralité de pinces, et l'insertion de chacune de la pluralité de pinces chargées avec les segments de câbles sensiblement droits dans l'une d'une pluralité de fentes de noyau.

D'autres aspects et avantages de l'invention sont décrits ci-dessous conjointement avec les présents modes de réalisation.

L'invention, de même que ses avantages, peuvent être compris en faisant référence à la description suivante conjointement avec les figures annexées, qui illustrent certains modes de réalisation de l'invention.

La figure 1 est une vue en perspective fragmentaire d'un noyau de stator conforme à la présente invention, La figure 2 est une vue en perspective d'une pince conforme à la présente invention, Les figures 3a et 3b sont des vues en coupe transversale d'un mode de réalisation d'une pièce rapportée de pince conforme à la présente invention, Les figures 4a et 4b sont des vues en coupe transversale d'un mode de réalisation en variante d'une pince conforme à la présente invention, Les figures 5a à 5d représentent un mode de réalisation d'assemblage à étapes multiples d'un procédé destiné à fournir une pince chargée avec des segments de câbles droits et un élément d'isolement dans les fentes de noyau d'un stator, conformément à la présente invention, et La figure 6 est un organigramme illustrant un mode de réalisation d'un procédé destiné à réaliser un ensemble de stator comportant une pince chargée avec des segments droits et un élément d'isolement dans les fentes de noyau du stator.

Bien que la présente invention puisse être mise en oeuvre selon diverses formes, on représente sur les dessins, et on décrira ci-après, certains modes de réalisation d'exemple et non limitatifs, en comprenant que la présente description doit être considérée comme un exemple de l'invention et n'est pas prévue limiter l'invention aux modes de réalisation spécifiques illustrés.

Dans cette demande, l'utilisation du mode disjonctif est prévue inclure le mode conjonctif. L'utilisation d'articles définis ou indéfinis n'est pas prévue indiquer un caractère cardinal. En particulier, une référence à "1"'objet ou à "un" objet est prévue décrire également l'un d'une pluralité possible de tels objets.

Habituellement, un alternateur comprend un stator, un rotor, une carcasse, une unité de balai, une unité de redresseur et un couvercle arrière. Le stator comprend un noyau de stator comportant une pluralité de fentes, un enroulement de stator reçu dans les fentes et une pluralité d'éléments d'isolement isolant l'enroulement de stator.

La carcasse reçoit le stator et le rotor et supporte le rotor de manière à ce qu'il tourne sur l'arbre tournant. La carcasse peut supporter le stator autour du rotor de sorte que la périphérie intérieure du stator soit tournée vers la périphérie extérieure du noyau polaire du rotor avec un intervalle approprié. Dans certaines applications, la carcasse peut également supporter le rotor autour du stator de sorte que la périphérie extérieure du stator soit tournée vers la périphérie intérieure du noyau polaire du rotor avec un intervalle approprié.

En se référant à présent à la figure 1, une vue en perspective fragmentaire illustre un mode de réalisation d'un noyau de stator 100 approprié pour recevoir une pluralité de pinces. Le noyau de stator 100 est de forme globalement cylindrique et comporte une pluralité de fentes de noyau 110 formées le long de la surface intérieure 120 de celui-ci et définies par une profondeur radiale 130 le long d'un axe radial du noyau de stator 100, et où un enroulement de stator peut être disposé. Les fentes de noyau 110 sont de préférence également espacées le long de la surface intérieure 120 du noyau de stator 100. Les fentes de noyau 110 définissent ainsi une pluralité de dents 140 entre elles, lesquelles sont reliées au noyau de stator par une partie de culasse 150. Les fentes de noyau 110 peuvent avoir une forme rectangulaire, s'étendre le long d'une longueur axiale du noyau de stator 100, atteindre les deux extrémités 160 et 170 du noyau de stator 100. En variante, les fentes de noyau 110 peuvent avoir une forme carrée ou une autre forme quelconque, ce qui peut permettre à chaque fente de noyau de s'adapter étroitement avec une pince correspondante 200. Les dents 140 sont reliées au noyau de stator 100 au niveau d'une partie de culasse 150 de celui-ci et s'étendent radialement vers l'avant jusqu'à un rotor situé sensiblement à l'intérieur de la longueur axiale du noyau de stator 100. En variante, dans le cas où le noyau de stator 100 est entouré axialement par un rotor, les fentes de noyau 110 sont formées dans une surface extérieure du noyau de stator 100.

En faisant à présent référence à la figure 2, une vue en perspective illustre un mode de réalisation d'une pince 200 conformément à la présente invention et convenant pour recevoir l'enroulement de stator. La pince 200 est réalisée à partir d'un matériau présentant des propriétés de transport de flux et peut être réalisée en acier, en alliage de fer, ou en un autre matériau magnétiquement perméable quelconque. La pince 200 peut initialement présenter une forme plate, est ensuite courbée pour prendre sensiblement une forme de U, avec une extrémité avant ouverte 210, une extrémité arrière fermée 220, et des extrémités latérales 230. L'extrémité avant ouverte 210, qui peut également être appelée ouverture, comprend un premier élément de patte étendu 240 et un second élément de patte étendu 250 s'étendant vers l'extérieur à partir de l'extrémité arrière 220, en formant la pince sensiblement en forme de U 200.

Une pluralité de fentes 280 sont prévues le long des deux éléments de pattes étendus 240 et 250 au niveau de l'extrémité avant ouverte 210 en des coins formés par les points de rencontre de l'extrémité avant ouverte 210 et des extrémités latérales ouvertes 230 et par l'extrémité arrière 220 et les extrémités latérales 230. La pluralité de fentes 280 sont réalisées pour être découpées complètement dans l'épaisseur de la pince 200, qui peut varier entre 0 mm et environ 5 mm. Ces plusieurs fentes 280 sont incorporées pour simuler une structure de pince stratifiée où les fentes empêchent les courants de Foucault de circuler axialement dans la pince, en réduisant ainsi davantage les pertes de l'alternateur et en augmentant ainsi davantage le rendement de l'alternateur.

Le premier élément de patte étendu 240 comprend une extrémité libre 260 et le second élément de patte 250 comprend une extrémité libre 270. Les bords extérieurs de chacune des extrémités libres 260 et 270 sont de préférence à une distance sensiblement égale par rapport à l'extrémité arrière 220. Les extrémités libres 260 et 270 sont courbées à proximité de leurs bords extérieurs respectifs, en rétrécissant l'ouverture 210 entre les éléments de pattes étendus 240 et 250. La pince 200 est conçue pour accepter un élément d'isolement électrique afin de former une garniture sur la surface intérieure de la pince 200 avant l'insertion des segments de câbles sensiblement droits. La pince 200 est ouverte en augmentant temporairement l'angle entre les éléments de pattes 240 et 250 afin d'accepter le chargement de segments de câbles sensiblement droits, et est conçue pour s'ajuster étroitement autour de la largeur des segments de câbles sensiblement droits. La pince 200 peut également être ouverte en dépliant temporairement les extrémités libres 260 et 270.

De préférence, au moins l'une des extrémités libres 260 et 270 est courbée à proximité de son bord extérieur respectif en définissant ainsi une coiffe au-dessus d'une partie des segments de câbles sensiblement droits de la pince 200, et en rétrécissant l'ouverture 210 entre les éléments de pattes étendus 240 et 250.

La pince 200 est conçue pour être insérée et être reçue de manière fixe dans l'une de la pluralité de fentes de noyau 110 du noyau de stator 100, une fois chargée avec les segments de câbles sensiblement droits. Une fois insérés dans une fente parmi la pluralité de fentes de noyau 110, les bords extérieurs des extrémités latérales 230 et de l'extrémité arrière 220 de la pince sont courbés vers l'extérieur afin de faciliter l'adhérence ou liaison par vernissage sur les côtés des dents de stator 140 et sur la culasse 150. Les fentes de pinces 280 peuvent être réalisées pour être aussi longues que les parties courbées des coiffes le long de l'extrémité avant des pinces 210 ou aussi longues que les parties courbées le long des côtés des pinces 230 (non représentées).

En faisant référence aux figures 3a et 3b, des vues en coupe transversale illustrent un mode de réalisation en variante d'une pince 300, conformément à la présente invention, qui convient pour accepter des enroulements de stator. Le mode de réalisation de la figure 3a représente une pince 300 présentant une forme sensiblement en U. La pince 300 est illustrée avec les deux extrémités libres 340 et 350 courbées près de leurs bords extérieurs respectifs sur une partie d'une ouverture 360, en rétrécissant l'ouverture 360 entre les éléments de pattes étendus 370 et 380. Avant d'être courbés, les bords extérieurs de chacune des extrémités libres 340 et 350 sont de préférence à une distance sensiblement égale par rapport à l'extrémité arrière de la pince 390. Donc, l'extrémité libre 340 est courbée vers le second élément étendu 380, et l'extrémité libre 350 est courbée vers le premier élément étendu 370 de sorte que les extrémités libres 340 et 350 soient sensiblement parallèles l'une à l'autre et sensiblement perpendiculaires aux éléments étendus 360 et 370. En conséquence, les extrémités libres 340 et 350, lorsqu'elles sont dans la position installée, forment un intervalle 390 entre elles, plus petit que l'ouverture d'origine 360.

En faisant référence à la figure 3b, un élément d'isolement 302 est également présenté, en garnissant la surface intérieure de la pince 300, en particulier le long des surfaces intérieures de l'extrémité arrière et des premier et second éléments de pattes afin d'isoler électriquement la pince et les segments de câbles sensiblement droits les uns des autres. L'élément d'isolement 302, qui peut être sous la forme d'un papier, d'un composé de papier ou sous toute autre forme d'isolement présentant des propriétés d'isolement électrique, est collé à l'intérieur de la pince 300 avec de charger l'enroulement de stator dans la pince 300. L'élément d'isolement 302 peut comprendre une extension qui garnit la surface intérieure de la coiffe formée par les extrémités libres courbées 340 et 350 (non représentées).

La pince 300 comporte des bords qui sont enroulés ou pliés au niveau de la partie supérieure et de la partie inférieure de la pince 300 pour présenter un bord arrondi lisse aux câbles. Cette caractéristique de bords enroulés peut empêcher le câble de se mettre en court-circuit électrique avec les arêtes vives de la pince 300 ou du noyau.

En faisant référence aux figures 4a à 4b, deux vues en coupe transversale illustrent un mode de réalisation en variante d'une pince 400, conformément à la présente invention, qui convient pour accepter des enroulements de stator. Le mode de réalisation de la figure 3a représente une pince 400 présentant une forme pratiquement en U. La pince 400 est illustrée avec une extrémité qui est droite 440 et l'autre extrémité 450 qui est courbée à proximité de son bord extérieur respectif sur une partie d'une ouverture 460, en rétrécissant l'ouverture 460 entre les éléments de pattes étendus 470 et 480. Avant le chargement de la pince 400 avec les conducteurs d'enroulement de stator, la longueur du premier élément de patte étendu 470 est plus grande que la longueur du second élément de patte étendu 480. Les bords extérieurs de chacune des extrémités droite et courbée 440 et 450 sont de préférence à une distance sensiblement égale par rapport à l'extrémité arrière de la pince 490. Donc, l'extrémité libre 450 est courbée vers le second élément étendu 480 alors que l'extrémité libre 440 reste droite. En conséquence, les extrémités libres 440 et 450, lorsqu'elles sont dans la position installée, forment une ouverture plus étroite 410 entre celles-ci que l'ouverture d'origine 460.

En faisant référence à la figure 4b, un élément d'isolement 402 est également présenté, en garnissant la surface intérieure de la pince 400 afin d'isoler électriquement la pince et les segments de câbles sensiblement droits les uns des autres. L'élément d'isolement 402, qui peut être sous la forme d'un papier ou sous d'autres formes d'isolement, est collé à l'intérieur de la pince 400 avant le chargement du câble sur la pince 400. La pince 400 comporte des bords qui sont enroulés au niveau de la partie supérieure et au niveau de la partie inférieure de la pince 400 afin de présenter des bords arrondis lisses aux câbles. Cette caractéristique de bords enroulés empêche les conducteurs d'enroulements de stator de faire un court-circuit électrique avec des arêtes vives quelconques de la pince 400. L'élément d'isolement 402 peut comprendre une extension qui garnit la surface intérieure de la coiffe formée par l'extrémité libre courbée 450 (non représentée).

En faisant référence aux figures 5a à 5d, un mode de réalisation d'assemblage à étapes multiples d'un procédé 500 destiné à assembler des pinces 502 avec des segments de câbles droits 504 et des éléments d'isolement 506 dans les fentes de noyau 508 d'un stator 510 est représenté, conformément à la présente invention. En faisant référence à la figure 5a, une pluralité de fentes de stator 508 définissent une partie angulaire du noyau de stator 510. Les fentes de noyau 508 définissent ainsi une pluralité de dents 512 entre elles, lesquelles sont reliées au noyau de stator 510 par une partie de culasse 514.

En faisant référence à la figure 5b, une pluralité de segments de câbles droits 516 sont représentés comme pouvant être insérés de manière adaptable dans une pluralité de pinces 520. La pluralité de segments de câbles droits 516, qui présentent de façon caractéristique une section transversale rectangulaire, peuvent être alignés en rangées, où chaque rangée est conçue pour être insérée dans une pince respective 520. Pour l'homme de l'art, il est communément compris que des câbles présentant des sections transversales rectangulaires comprennent des câbles présentant des sections transversales carrées et que des arrondis peuvent exister sur les angles des sections transversales rectangulaires.

En faisant référence à la figure 5c, la pluralité de pinces 520 sont représentées en étant remplies par une pluralité respective de segments de câbles droits 516 et par une pluralité correspondante d'éléments d'isolement 518 entre eux. La pluralité de segments de câbles droits 516 peuvent être alignés selon des rangées disposées en couches dans chaque pince respective 520 et ajustés étroitement à la largeur de la pince respective 520. La pluralité d'éléments d'isolement 518 sont conçus pour être collés de manière fixe dans les pinces respectives 520, en utilisant un type d'adhésif ou autre liant une surface extérieure des éléments d'isolement 518 et la surface intérieure des pinces 520. Un motif d'enroulement de stator peut être constitué d'une pluralité n de phases, où les parties droites de chaque phase sont situées dans chaque énième fente de noyau de stator où elles peuvent être alignées en rangées disposées en couches.

Une fois que les pinces 520 ont été chargées avec un nombre prédéterminé de segments sensiblement droits, l'extrémité libre 550 est courbée vers les premiers éléments étendus et l'extrémité libre 560 est courbée vers les seconds éléments étendus de sorte que les extrémités libres 550 et 560 soient sensiblement parallèles l'une à l'autre et sensiblement perpendiculaires aux éléments étendus 530 et 540. Les extrémités libres 340 et 350, lorsqu'elles sont dans la position installée, forrnent entre elles une ouverture 590, plus petite que l'ouverture d'origine 580. La courbure des extrémités libres 550 et 560 entoure partiellement les segments de câbles droits 516 et maintient en place les segments de câbles droits. De préférence, la courbure des extrémités libres 550 et 560 peut être éliminée en utilisant des pinces présentant une mémoire de matériau localisée qui se referment naturellement par effet ressort après avoir été chargées avec les segments de câbles droits 516. En variante, les pinces chargées 520 peuvent être insérées dans les fentes de noyau de stator, les pinces 520 étant ouvertes, et les côtés des fentes de noyau sont conçus pour fermer les pinces 520 automatiquement.

En faisant référence à la figure 5d, la pluralité de pinces assemblées 520 sont représentées insérées dans la pluralité correspondante de fentes de noyau 508. Pour empêcher l'ensemble de pince et d'enroulement de stator de retomber au travers de la surface intérieure 120 du noyau de stator 100 et dans le diamètre intérieur du stator, les pinces 520 peuvent être ajustées de façon serrée dans le noyau de stator 514. En variante, les pinces 520 et l'enroulement de stator peuvent être vernis pour les coller sur le noyau de stator. Habituellement, les conducteurs d'enroulement de stator sont vernis afin d'isoler les n phases différentes de l'enroulement de stator. Le vernissage colle les câbles ensemble et fournit un isolement supplémentaire en même temps que les éléments d'isolement une fois que les pinces 520 sont insérées dans les fentes de noyau. En variante, les éléments d'isolement peuvent être un revêtement, qui est appliqué de manière électrostatique ou peint sur la surface intérieure des pinces 520.

Une fois dans la position installée, les pinces 520 remplissent la profondeur radiale 130 des fentes de noyau correspondantes 505 le long de l'axe radial du noyau de stator 510, sans s'étendre axialement au-delà de la surface intérieure du noyau de stator 120. Les bords extérieurs des extrémités libres courbées 550 et 560 des pinces 520 sont à environ la position radiale que les bords extérieurs des dents du noyau de stator 512 définies entre les fentes de stator 508. La surface intérieure du noyau de stator 120, définie par les bords extérieurs des pinces 520 et par les dents de noyau de stator 512, présente une aire de surface sensiblement accrue, ce qui réduit l'entrefer efficace entre le noyau de stator 510 et le rotor, et ce qui réduit à son tour la fluctuation du flux magnétique sur la surface polaire du rotor, ce qui réduit les pertes par courants de Foucault et en conséquence augmente le rendement de l'alternateur.

Les propriétés de transport de flux magnétique des pinces 200 fournissent une surface de transport de flux magnétique accrue sur la surface intérieure 120 du noyau de stator de même que le volume du flux magnétique circulant depuis la culasse de stator 150 vers les pôles du rotor. Un flux magnétique est généré par la bobine de rotor (non représentée) et circule suivant un trajet circulaire depuis un moyeu encerclé par une bobine de rotor vers un pôle, en traversant l'entrefer, radialement dans une dent de stator et dans ce cas dans les coiffes (extrémités courbées) des pinces, circonférentiellement autour de la culasse de stator, radialement en retour dans une autre dent, à nouveau en traversant l'entrefer, dans un pôle de rotor de polarité opposée, et en retour dans le moyeu pour achever un trajet circulaire (non représenté). Lorsque le rotor tourne respectivement par rapport au stator immobile, les doigts de pôle depolarité alternée passent par chaque point local de chaque coiffe de pince. En conséquence, chaque point local voit un flux magnétique +/fluctuant.

Pour un alternateur qui comprend ces coiffes de pinces, le flux magnétique se propage d'une manière quelque peu normale par rapport aux coiffes de pinces lorsqu'il traverse l'entrefer entre les pôles du rotor et la surface intérieure du stator, et fluctue du fait de la rotation des pôles. Donc, le flux induit des courants de Foucault et en conséquence des pertes sur les coiffes de pinces. On sait que, pour réduire la quantité de pertes par courants de Foucault, la pince doit être stratifiée de façon normale par rapport à la surface des pertes par courants de Foucault. Cependant, les pinces sont difficiles à stratifier du fait de leur épaisseur en coupe transversale. La solution pour réduire les courants de Foucault consiste à ajouter localement des stratifications aux coiffes de pinces en induisant des découpes ou des incisions dans les coiffes pour interrompre les courants de Foucault. Dans la présente invention, les éléments d'interruption des courants de Foucault sont découpés ou incisés dans les pinces le long de la zone de coiffe. Ils peuvent également être incisés en tranches le long de la zone de coiffe et le long des deux côtés des pinces ou le long d'une partie des deux côtés des pinces (non représentée). La découpe/l'incision le long des côtés peut être nécessaire lorsqu'une partie du flux passant le long d'une dent peut sauter au travers des fentes de noyau dans la dent suivante, au lieu d'achever le trajet complet d'une dent à la culasse et à nouveau vers une autre dent. En outre, le flux magnétique non seulement fluctue lorsque le rotor tourne mais est également normal aux côtés des pinces et en conséquence peut générer des pertes par courants de Foucault sur les côtés des pinces.

Les segments de câbles droits, présentant une section transversale sensiblement en forme de rectangle et présentant des largeurs qui s'adaptent étroitement à la largeur des pinces, permettent une réduction souhaitable de la résistance électrique, ce qui réduit les pertes de puissance d'enroulement du stator. Les pinces présentant une ouverture réduite, à la surface intérieure du noyau de stator, par rapport aux rangées de segments de câbles droits conduisent à une réduction souhaitable de l'entrefer efficace, ce qui augmente la puissance de l'alternateur. En outre, l'utilisation de pinces et de conducteurs de câbles droits conduit à une facilité souhaitable et à un temps réduit de fabrication de l'ensemble de stator.

En faisant référence à la figure 6, un organigramme 600 illustre un mode de réalisation d'un procédé destiné à assembler un ensemble de stator comportant une pince 520 chargée avec des segments sensiblement droits 516 et un élément d'isolement 518 dans les fentes de noyau 508 du stator 510. A l'étape 602, un noyau de stator de forme globalement cylindrique 510, comportant une pluralité de fentes de noyau s'étendant axialement espacées suivant la circonférence 508, est fourni. Les fentes de noyau 508 présentant une profondeur radiale respective 130 forment une pluralité d'éléments de dents 512 entre elles, et s'étendent entre une première extrémité 160 et une seconde extrémité 170 du noyau de stator.

A l'étape 604, une pluralité de pinces 520, formées chacune pour s'adapter étroitement dans les fentes de noyau 508 sont fournies. Chaque pince de la pluralité de pinces 520 comporte une paire d'éléments de pattes 526 s'étendant depuis une extrémité arrière 522 et définissant une ouverture 524 entre ceux-ci. A l'étape 606, un élément d'isolement 518 est appliqué à la surface intérieure de chaque pince de ladite pluralité de pinces 520. A l'étape 608, la pluralité de pinces 520 sont ouvertes en augmentant temporairement l'angle entre les éléments de pattes 526. Un enroulement de stator comportant une pluralité de segments sensiblement droits 516 est fourni à l'étape 610, de sorte que les segments sensiblement droits 516 soient insérés dans chacune de la pluralité de pinces 520 par l'intermédiaire de leurs ouvertures respectives 524. A l'étape 612, la pluralité de pinces sont ramenées à leurs formes d'origine en rétrécissant ainsi l'ouverture 524 entre les éléments de pattes étendus 526. Ensuite, les pinces chargées 520 sont insérées dans chacune des fentes de noyau 508, à l'étape 614.

Des modes de réalisation spécifiques d'un procédé destiné à assembler un stator d'alternateur comportant des pinces permettant une insertion radiale d'un câble carré par l'intermédiaire de petites ouvertures de fentes, conformément à la présente invention, ont été décrits dans le but d'illustrer la manière dont l'invention est utilisée. Il devra être compris que la mise en oeuvre d'autres variantes et modifications de l'invention et de ses divers aspects sera évidente pour l'homme de l'art, et que l'invention n'est pas limitée par les modes de réalisation spécifiques décrits. En conséquence, il est envisagé de faire couvrir par la présente invention des modifications, variantes ou équivalents quelconques ou la totalité de ceux-ci qui se trouvent dans le véritable esprit et la véritable portée de l'invention.

Claims (1)

13 REVENDICATIONS

1. Ensemble de stator destiné à une machine dynamoélectrique, caractérisé en ce qu'il comprend: un noyau de stator (100) de forme globalement cylindrique comportant une pluralité de fentes de noyau s'étendant axialement espacées suivant la circonférence (110; 508) dans une surface de celui-ci et ayant chacune une profondeur (130) radiale respective et une pluralité d'éléments de dents (140; 512) entre celles-ci, lesdites fentes de noyau s'étendant entre une première et une seconde extrémités dudit noyau de stator, une pluralité de pinces (200; 300; 400; 510), chacune étant mise en forme pour s'adapter étroitement dans l'une desdites fentes de noyau (110; 508) afin de garnir chaque fente de noyau respective et ayant une paire d'éléments de pattes (240, 250; 370, 380; 470, 480; 526) s'étendant depuis une extrémité arrière et formant entre ceux-ci une ouverture, lesdites pinces étant formées à partir d'un matériau magnétiquement perméable, et un enroulement de stator comportant des segments de câbles sensiblement droits (516) reçus par lesdites pinces, et lesdits segments de câbles sensiblement droits dudit enroulement de stator et lesdites pinces étant électriquement isolés les uns des autres, au moins l'un des éléments de pattes étendus (240, 250; 370, 380; 470, 480; 526) étant courbé sur une partie desdits segments de câbles sensiblement droits (516) dans lesdites pinces, en rétrécissant ladite ouverture entre lesdits éléments de pattes étendus, et une pluralité de fentes (280) étant réalisées le long des extrémités avant des pinces.

2. Ensemble de stator selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites pinces sont généralement en forme de U. 3. Ensemble de stator selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites pinces sont réalisées à partir d'un matériau magnétiquement perméable.

4. Ensemble de stator selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite ouverture est rétrécie à une largeur plus petite que la largeur desdits segments de câbles droits (516).

5. Ensemble de stator selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits segments de câbles droits (516) dudit enroulement de stator et lesdites pinces sont électriquement isolés les uns des autres par des éléments d'isolement (518) garnissant les surfaces intérieures desdites pinces.