FR3060898A1 - ROTATING ELECTRIC MACHINE EQUIPPED WITH A ROTOR ANGULAR POSITION DETECTOR - Google Patents
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Abstract
Machine électrique tournante (100) comprenant un rotor (2) tournant autour d'un axe X, un stator (50) muni d'un bobinage (5), et un détecteur (203) de position angulaire rotor, ledit détecteur comprenant une cible (201) et au moins un capteur (202). Il est prévu que la machine comprend un flasque (200) positionné entre le au moins un capteur (202) et le bobinage (5) pour isoler le au moins un capteur (202) d'un champ magnétique en provenance du stator (50).A rotating electrical machine (100) comprising a rotor (2) rotating about an X axis, a stator (50) having a coil (5), and a rotor angular position detector (203), said detector comprising a target (201) and at least one sensor (202). The machine is provided with a flange (200) positioned between the at least one sensor (202) and the coil (5) to isolate the at least one sensor (202) from a magnetic field from the stator (50). .
Description
Titulaire(s) : VALEO EQUIPEMENTS ELECTRIQUES MOTEUR Société par actions simplifiée.Holder (s): VALEO ELECTRIC EQUIPEMENTS MOTOR Simplified joint-stock company.
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(04) MACHINE ELECTRIQUE TOURNANTE EQUIPEE D'UN DETECTEUR DE POSITION ANGULAIRE ROTOR.(04) ROTATING ELECTRIC MACHINE EQUIPPED WITH A ROTOR ANGULAR POSITION DETECTOR.
_ Machine électrique tournante (100) comprenant un rotor (2) tournant autour d'un axe X, un stator (50) muni d'un bobinage (5), et un détecteur (203) de position angulaire rotor, ledit détecteur comprenant une cible (201) et au moins un capteur (202). Il est prévu que la machine comprend un flasque (200) positionné entre le au moins un capteur (202) et le bobinage (5) pour isoler le au moins un capteur (202) d'un champ magnétique en provenance du stator (50)._ Rotating electric machine (100) comprising a rotor (2) rotating around an axis X, a stator (50) provided with a winding (5), and a rotor angular position detector (203), said detector comprising a target (201) and at least one sensor (202). It is expected that the machine includes a flange (200) positioned between the at least one sensor (202) and the coil (5) to isolate the at least one sensor (202) from a magnetic field from the stator (50). .
FR 3 060 898 - A1FR 3 060 898 - A1
MACHINE ELECTRIQUE TOURNANTE EQUIPEE D’UN DETECTEUR DE POSITION ANGULAIRE ROTORROTATING ELECTRIC MACHINE EQUIPPED WITH A ROTOR ANGULAR POSITION DETECTOR
DOMAINE TECHNIQUE DE L’INVENTIONTECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
La présente invention porte sur une machine électrique tournante munie d'un détecteur de position angulaire rotor, la machine pouvant notamment fonctionner en mode moteur. L'invention trouve une application particulièrement avantageuse dans les machines électriques tournantes pour véhicules automobiles, qu'elles soient de type moteur ou alterno-démarreurs. La machine électrique pourra également appartenir à un ensemble de transmission comportant un embrayage associé à un volant amortisseur en relation avec le vilebrequin d'un moteur thermique, ainsi qu'un amortisseur de torsion en relation avec une entrée d'une boîte de vitesses de véhicule automobile.The present invention relates to a rotary electric machine provided with a rotor angular position detector, the machine being able in particular to operate in motor mode. The invention finds a particularly advantageous application in rotary electrical machines for motor vehicles, whether of the motor or alternator-starter type. The electric machine may also belong to a transmission assembly comprising a clutch associated with a damper flywheel in relation to the crankshaft of a heat engine, as well as a torsion damper in relation to an input of a vehicle gearbox automobile.
ARRIERE PLAN TECHNOLOGIQUETECHNOLOGICAL BACKGROUND
De manière connue, les machines électriques tournantes comportent deux parties coaxiales à savoir un rotor et un stator entourant le corps du rotor.In known manner, rotary electrical machines comprise two coaxial parts, namely a rotor and a stator surrounding the rotor body.
En se reportant à la figure 1, on a représenté un exemple d'une machine électrique tournante selon l'état de la technique référencée 100, dans le cas d'un alternateur à ventilation interne du type polyphasé pour véhicule automobile à moteur thermique fonctionnant en mode alternateur. Bien entendu l'alternateur peut aussi être réversible et consister en un alternodémarreur fonctionnant également en mode moteur électrique notamment pour démarrer le moteur thermique du véhicule comme décrit dans le document FR A 2 745 445 pour assurer la propulsion du véhicule automobile.Referring to Figure 1, there is shown an example of a rotary electrical machine according to the state of the art referenced 100, in the case of an alternator with internal ventilation of the polyphase type for a motor vehicle with thermal engine operating in alternator mode. Of course, the alternator can also be reversible and consist of an alternator starter also operating in electric motor mode, in particular for starting the engine of the vehicle as described in document FR A 2 745 445 for propelling the motor vehicle.
Lorsque la machine 100 fonctionne en mode alternateur elle transforme de l'énergie mécanique en énergie électrique comme tout alternateur. Lorsque la machine fonctionne en mode moteur électrique, notamment en mode démarreur pour démarrer le moteur thermique du véhicule, elle transforme de l'énergie électrique en énergie mécanique.When the machine 100 operates in alternator mode it transforms mechanical energy into electrical energy like any alternator. When the machine operates in electric motor mode, in particular in starter mode to start the vehicle thermal engine, it transforms electrical energy into mechanical energy.
Cette machine 100 comporte un carter 1 et, à l'intérieur de celui-ci, un rotor 2 solidaire en rotation d'un arbre central 3, appelé arbre ou arbre de rotor, et un stator 50 de forme annulaire, qui entoure le rotor 2 avec présence d'un entrefer 110 et qui comporte un corps 4 en forme d'un paquet de tôles doté d'encoches, par exemple du type semi-fermé, pour le montage d'un bobinage de stator 5 formant de part et d'autre du corps 4 de stator 50, à chaque extrémité axiale de celui-ci, un chignon avant 51 et un chignon arrière 53 qui sont saillants axialement de deux faces axiales 101 et 102 du corps de stator. Le corps de stator est constitué par un empilage de tôles minces formant une couronne, dont la face intérieure est pourvue d'encoches ouvertes vers l'intérieur recevant les bobinages des phases, généralement au nombre de trois. Dans les stators d'alternateurs de ce genre, les types de bobinages les plus couramment utilisés sont, d'une part, les bobinages dits concentriques constitués par des bobines fermées sur elles-mêmes qui sont enroulées autour des dents du stator, et d'autre part, les bobinages du type dit ondulé, qui sont connus par exemple par le document FR2483702. En d'autres termes, le bobinage 5 est installé dans les encoches du corps de stator, chaque encoche étant délimitée par deux dents du corps de stator. Des encoches semi-fermées correspondent à des encoches dont les dents comprennent des pieds de dent.This machine 100 comprises a casing 1 and, inside of it, a rotor 2 integral in rotation with a central shaft 3, called the rotor shaft or shaft, and a stator 50 of annular shape, which surrounds the rotor 2 with the presence of an air gap 110 and which comprises a body 4 in the form of a sheet package provided with notches, for example of the semi-closed type, for mounting a stator winding 5 forming on either side 'other of the stator body 4 50, at each axial end thereof, a front bun 51 and a rear bun 53 which are axially projecting from two axial faces 101 and 102 of the stator body. The stator body is constituted by a stack of thin sheets forming a crown, the inner face of which is provided with notches open towards the inside receiving the windings of the phases, generally three in number. In alternator stators of this kind, the most commonly used types of windings are, on the one hand, the so-called concentric windings constituted by coils closed on themselves which are wound around the teeth of the stator, and on the other hand, the coils of the so-called wavy type, which are known for example from the document FR2483702. In other words, the winding 5 is installed in the notches of the stator body, each notch being delimited by two teeth of the stator body. Semi-closed notches correspond to notches whose teeth include tooth feet.
Ce bobinage 5 comporte par exemple un jeu d'enroulements triphasé en étoile ou en triangle, dont les sorties sont reliées à un pont redresseur, visible partiellement en 52, comportant des éléments redresseurs tels que des diodes ou des transistors du type MOSFET, notamment lorsque la machine consiste en un alterno- démarreur.This winding 5 comprises for example a set of three-phase windings in star or in triangle, the outputs of which are connected to a rectifier bridge, visible partially at 52, comprising rectifier elements such as diodes or transistors of the MOSFET type, in particular when the machine consists of an alternator-starter.
Par exemple, les enroulements du bobinage 5 sont obtenus à l'aide d'un fil continu, électriquement conducteur, revêtu d'une couche électriquement isolante, tel que de l'émail, et monté dans les encoches concernées du corps 4 du stator 50 via des isolants d'encoches (non visibles).For example, the windings of the winding 5 are obtained using a continuous wire, electrically conductive, coated with an electrically insulating layer, such as enamel, and mounted in the relevant notches of the body 4 of the stator 50 via notch insulators (not visible).
On peut aussi prévoir que le bobinage 5 comporte des épingles également appelées segment conductor ou u-pin selon des termes anglo-saxons bien connus de l'homme du métier.It is also possible to provide that the winding 5 includes pins also called conductor or u-pin segment in English terms well known to those skilled in the art.
Selon une variante, le bobinage 5 comporte deux jeux d'enroulements triphasés pour former un dispositif d'enroulements composites de stator, les enroulements étant décalés de trente degrés électriques comme décrit par exemple dans les documents US-A1-2002/0175589, et FR-A-2.784.248. Dans ce cas il est prévu deux ponts redresseurs et toutes les combinaisons d'enroulements triphasés en étoile et/ou en triangle sont possibles. En variante le bobinage du stator est du type pentaphasé.According to a variant, the winding 5 comprises two sets of three-phase windings to form a device for composite stator windings, the windings being offset by thirty electrical degrees as described for example in documents US-A1-2002 / 0175589, and FR -A-2,784,248. In this case two rectifier bridges are provided and all combinations of three-phase star and / or triangle windings are possible. As a variant, the stator winding is of the five-phase type.
D'une manière générale l'alternateur est du type polyphasé et le ou les ponts redresseurs permettent notamment de redresser le courant alternatif produit dans les enroulements du stator 50 en un courant continu notamment pour charger la batterie du véhicule automobile et alimenter les charges et les consommateurs électriques du réseau de bord du véhicule automobile.In general, the alternator is of the polyphase type and the rectifier bridge (s) make it possible in particular to rectify the alternating current produced in the windings of the stator 50 with direct current in particular for charging the battery of the motor vehicle and supplying the loads and electrical consumers in the on-board vehicle network.
Le rotor 2, de forme annulaire, est réalisé sous la forme d'un rotor à griffes, comme décrit par exemple dans les documents US-A1 -2002/01 75589, comprenant deux roues polaires 7, 8 ici axialement juxtaposées et présentant chacune un flasque de rotor transversal de forme annulaire pourvu à sa périphérie extérieure de griffes 9.The rotor 2, of annular shape, is produced in the form of a claw rotor, as described for example in documents US-A1 -2002/01 75589, comprising two pole wheels 7, 8 here axially juxtaposed and each having a annular-shaped transverse rotor flange provided with claws at its outer periphery 9.
Chaque griffe 9 comporte un tronçon d'enracinement d'orientation transversale dans le plan du flasque de rotor concerné. Ce tronçon d'enracinement est prolongé à sa périphérie extérieure par une dent de griffe d'orientation globalement axiale avec présence d'un chanfrein entre la dent de griffe et le tronçon d'enracinement.Each claw 9 has a rooting section of transverse orientation in the plane of the rotor flange concerned. This rooting section is extended at its outer periphery by a claw tooth of generally axial orientation with the presence of a chamfer between the claw tooth and the rooting section.
Un entrefer 110 annulaire existe entre la face périphérique extérieure des dents de griffes 9 et la périphérie intérieure du corps 4 du stator 50.An annular air gap 110 exists between the outer peripheral face of the claw teeth 9 and the inner periphery of the body 4 of the stator 50.
Les dents de griffe sont globalement de forme trapézoïdale ou triangulaire. Les dents de griffe d'une roue polaire 7, 8 sont dirigées axialement vers le flasque de rotor de l'autre roue polaire 8, 7 ; la dent de griffe d'une roue 7, 8 pénétrant dans l'espace existant entre deux dents de griffe adjacentes de l'autre roue 8, 7 de sorte que les dents de griffe des roues 7, 8 soient imbriquées. Pour plus de précisions on se reportera au document EP 051 5 259.The claw teeth are generally trapezoidal or triangular in shape. The claw teeth of a pole wheel 7, 8 are directed axially towards the rotor flange of the other pole wheel 8, 7; the claw tooth of a wheel 7, 8 penetrating into the space existing between two adjacent claw teeth of the other wheel 8, 7 so that the claw teeth of the wheels 7, 8 are nested. For more details, see document EP 051 5 259.
Un bobinage d'excitation 10 est implanté axialement entre les flasques de rotor des roues 7, 8. Il est porté par une partie de rotor 2 en forme d'un noyau annulaire cylindrique coaxial à l'arbre 3. Le noyau de la figure 1 est constitué de deux tronçons axialement distincts dont chacun est réalisé venu de matière avec une roue polaire 7, 8 associée. Selon une variante non représentée, le noyau central est constitué d'une seule pièce et il est distinct des roues polaires 7, 8 qui sont agencées axialement de part et d'autre du noyau.An excitation winding 10 is installed axially between the rotor flanges of the wheels 7, 8. It is carried by a rotor part 2 in the form of a cylindrical annular core coaxial with the shaft 3. The core of FIG. 1 consists of two axially distinct sections, each of which is produced integrally with an associated pole wheel 7, 8. According to a variant not shown, the central core consists of a single piece and it is distinct from the pole wheels 7, 8 which are arranged axially on either side of the core.
Le bobinage 10 est donc implanté dans l'espace délimité radialement par les griffes 9 des roues 7, 8 et le noyau central.The winding 10 is therefore located in the space radially delimited by the claws 9 of the wheels 7, 8 and the central core.
Les roues 7, 8 et le noyau sont de préférence en matière ferromagnétique et sont traversées de manière coaxiale par l'arbre de rotor 3 également en matériau ferromagnétique. Ces roues 7, 8 sont solidaires de l'arbre 3. A cet effet, chaque roue 7, 8 comporte un alésage central qui traverse axialement le flasque de rotor et prolonge l'alésage de la partie du noyau concerné. L'arbre 3 présente des portions moletées (non référencées) et est emmanché à force dans les alésages précités du noyau et des roues 7, 8 en sorte, qu'il taille des sillons par l'intermédiaire de ses portions moletées. L'arbre 3 est ainsi solidaire en rotation et axialement des roues, une entretoise, non référencée, étant intercalée entre la roue 7 et un roulement 19 décrit ci-après.The wheels 7, 8 and the core are preferably made of ferromagnetic material and are traversed coaxially by the rotor shaft 3 also made of ferromagnetic material. These wheels 7, 8 are integral with the shaft 3. For this purpose, each wheel 7, 8 has a central bore which passes axially through the rotor flange and extends the bore of the part of the core concerned. The shaft 3 has knurled portions (not referenced) and is force-fitted into the aforementioned bores of the core and of the wheels 7, 8 so that it cuts grooves through its knurled portions. The shaft 3 is thus integral in rotation and axially with the wheels, a spacer, not referenced, being interposed between the wheel 7 and a bearing 19 described below.
L'axe de l'arbre 3 constitue l'axe X de la machine. Le fil du bobinage 10 est bobiné sur un support en matière électriquement isolante (non représenté) monté, de préférence à force, sur la périphérie extérieure du noyau.The axis of the shaft 3 constitutes the axis X of the machine. The winding wire 10 is wound on a support of electrically insulating material (not shown) mounted, preferably by force, on the outer periphery of the core.
Lorsque le bobinage d'excitation 10 est activé, c'est-à-dire alimenté électriquement, les roues 7, 8 et le noyau, sont magnétisés et le rotor 2 devient un rotor inducteur avec formation de pôles magnétiques au niveau des griffes 9 des roues 7, 8.When the excitation winding 10 is activated, that is to say electrically powered, the wheels 7, 8 and the core are magnetized and the rotor 2 becomes an induction rotor with the formation of magnetic poles at the claws 9 of the wheels 7, 8.
Ce rotor inducteur 2 crée un courant induit alternatif dans le stator 50 lorsque l'arbre 3 tourne.This inductor rotor 2 creates an alternating induced current in the stator 50 when the shaft 3 rotates.
L'arbre 3 du rotor 2 porte à son extrémité avant un organe de transmission de mouvement 12, ici une poulie 12 appartenant à un dispositif de transmission de mouvements par l'intermédiaire d'au moins une courroie (non représentée) entre l'alternateur et le moteur thermique du véhicule automobile. Cet arbre porte à son extrémité arrière des bagues collectrices 13 reliées par des liaisons filaires (non représentées) aux extrémités du bobinage d'excitation 10 du rotor 2.The shaft 3 of the rotor 2 carries at its front end a movement transmission member 12, here a pulley 12 belonging to a movement transmission device via at least one belt (not shown) between the alternator and the engine of the motor vehicle. This shaft carries at its rear end slip rings 13 connected by wire connections (not shown) at the ends of the excitation winding 10 of the rotor 2.
En variante la poulie 12 est remplacée par un engrenage et le dispositif de transmission est à chaîne et/ou à engrenages.As a variant, the pulley 12 is replaced by a gear and the transmission device is chain and / or gear.
Des balais appartiennent à un porte-balais représenté de façon générale à la référence 14 et ils sont disposés de façon à frotter sur les bagues collectrices 13, afin d'alimenter le bobinage 10 en courant électrique. Le porte-balais 14 est relié à un module électronique (non représenté).Brushes belong to a brush holder generally represented by the reference 14 and they are arranged so as to rub on the slip rings 13, in order to supply the winding 10 with electric current. The brush holder 14 is connected to an electronic module (not shown).
Le carter 1 dans lequel sont placés le rotor 2 et le stator 50 est ici en deux parties, à savoir un flasque de carter avant 16 adjacent à la poulie 12 et un flasque de carter arrière 17 portant le porte-balais 14 et le plus souvent le ou les ponts redresseurs et le module électronique. Les flasques de carter 16, 17 de forme annulaire, par exemple à base d'aluminium, sont de forme creuse et portent chacun centralement un roulement à billes respectivement 19 et 20 pour le montage à rotation de l'arbre 3 du rotor 2. Les flasques de carter sont assemblés entre eux à l'aide de tirants ou de vis comme visible par exemple à la figure 1 du document EP 0515 259 précité. En d'autres termes, Le carter 1 de la machine 100 comprend le flasque de carter avant 16 également appelé palier avant et le flasque de carter arrière 17 également palier arrière.The casing 1 in which the rotor 2 and the stator 50 are placed is here in two parts, namely a front casing flange 16 adjacent to the pulley 12 and a rear casing flange 17 carrying the brush holder 14 and most often the rectifier bridge (s) and the electronic module. The housing flanges 16, 17 of annular shape, for example based on aluminum, are hollow in shape and each carry a central ball bearing 19 and 20 respectively for the rotational mounting of the shaft 3 of the rotor 2. The casing flanges are assembled together using tie rods or screws as visible for example in Figure 1 of the aforementioned document EP 0515 259. In other words, the casing 1 of the machine 100 comprises the front casing flange 16 also called the front bearing and the rear casing flange 17 also called the rear bearing.
Comme illustré sur la figure 1, on peut prévoir à la périphérie externe du corps 4 du stator, en forme de paquet de tôles, un système élastique pour filtrer les vibrations, avec à l'avant un joint plat 40 et à l'arrière des tampons 41, de la résine souple et thermo conductrice étant intercalée entre le flasque de carter avant et le corps de stator pour évacuer la chaleur.As illustrated in FIG. 1, an elastic system for filtering vibrations can be provided at the external periphery of the body 4 of the stator, in the form of a sheet pack, with a flat seal 40 at the front and at the rear of the pads 41, flexible and thermally conductive resin being interposed between the front casing flange and the stator body to dissipate the heat.
En variante il n'est pas prévu de joints. Dans tous les cas le stator est porté de manière fixe par le carter 1, tandis que le rotor 2 est porté centralement à rotation par le carter 1 via les roulements 19, 20.As a variant, no seals are provided. In all cases, the stator is fixedly carried by the casing 1, while the rotor 2 is carried centrally in rotation by the casing 1 via the bearings 19, 20.
En variante le carter est en trois parties, les flasques de carter 16, 17 étant disposés de part et d'autre d'une partie centrale portant le corps de stator. Les flasques de carter sont assemblés à la partie intermédiaire par exemple par vissage.As a variant, the casing is in three parts, the casing flanges 16, 17 being arranged on either side of a central part carrying the stator body. The housing flanges are assembled to the intermediate part, for example by screwing.
L'alternateur comporte aussi des moyens pour son refroidissement. A cet effet, à la figure 1, les flasques de carter 16, 17 sont ajourés pour permettre le refroidissement de l'alternateur par circulation d'air et le rotor 2 porte au moins à l'une de ses extrémités axiales un ventilateur destiné à assurer cette circulation de l'air. Ici un premier ventilateur 23 est prévu sur la face frontale avant du rotor 2 et un deuxième ventilateur 24, sur la face arrière du rotor 12. Chaque ventilateur 23, 24 est de forme annulaire et est pourvu d'une pluralité de pâles 26 et est fixé sur les faces radiales externes des flasques de rotor des roues 7, 8.The alternator also includes means for cooling it. To this end, in FIG. 1, the casing flanges 16, 17 are perforated to allow cooling of the alternator by air circulation and the rotor 2 carries at least at one of its axial ends a fan intended for ensure this air circulation. Here a first fan 23 is provided on the front end face of the rotor 2 and a second fan 24, on the rear face of the rotor 12. Each fan 23, 24 is of annular shape and is provided with a plurality of blades 26 and is fixed on the outer radial faces of the rotor flanges of the wheels 7, 8.
Les ventilateurs sont par exemple métalliques et sont obtenus avec leur pâles 26 par découpe et pliage. Les ventilateurs 23, 24 sont par exemple du type centrifuge ou hélico-centrifuge.The fans are for example metallic and are obtained with their blades 26 by cutting and folding. The fans 23, 24 are for example of the centrifugal or helico-centrifugal type.
En référence à la figure 1, l'air est aspiré par des ouvertures 60 du flasque de carter avant entourant la poulie 12 à l'avant du flasque de carter puis est majoritairement éjecté de manière centrifuge par les pales 26 et passe dans l'espace entre le chignon avant 51 et le flasque de carter avant 16 pour refroidir le chignon avant et finalement sortir par des ouvertures 61 sur la périphérie radiale externe du flasque de carter avant. Le flasque de carter arrière 17 présente également une pluralité d'orifices d'entrée et de sortie d'air.With reference to FIG. 1, the air is sucked in through openings 60 of the front casing flange surrounding the pulley 12 at the front of the casing flange, then is mainly ejected centrifugally by the blades 26 and passes into space. between the front bun 51 and the front casing flange 16 to cool the front bun and finally exit through openings 61 on the outer radial periphery of the front casing flange. The rear casing flange 17 also has a plurality of air inlet and outlet ports.
A la figure 1, le porte-balais 14 et le module électronique, solidaires du flasque de carter 17, sont coiffé par un capot 70, solidaire du flasque de carter arrière 17 en étant fixé ici sur celui-ci par encliquetage sur des goujons 71 solidaires du flasque de carter arrière. Ce capot 70 présente également des orifices d'entrée d'air, non visibles à la figure 1.In Figure 1, the brush holder 14 and the electronic module, integral with the housing flange 17, are capped by a cover 70, integral with the rear housing flange 17 by being fixed here on the latter by snap-fastening on studs 71 secured to the rear housing flange. This cover 70 also has air intake orifices, not visible in FIG. 1.
Il est également connu de l'état de la technique, des machines électriques tournantes qui sont refroidis par un liquide comme cela est décrit dans le document FR2717638.It is also known from the prior art, rotary electrical machines which are cooled by a liquid as described in the document FR2717638.
Il est également connu de l'état de technique, des machines électriques tournantes qui comprennent un autre type de rotor que le rotor à griffes. Par exemple, le rotor peut comporter un corps formé par un empilage de feuilles de tôles maintenues sous forme de paquet au moyen d'un système de fixation adapté, tel que des rivets traversant axialement le rotor de part en part. Le rotor peut notamment comporter des pôles formés par exemple par des aimants permanents logés dans des cavités ménagées dans la masse magnétique du rotor, comme cela est décrit par exemple dans le document EP0803962.It is also known from the prior art, rotary electrical machines which include a different type of rotor than the claw rotor. For example, the rotor may comprise a body formed by a stack of sheets of metal sheets held in the form of a package by means of a suitable fixing system, such as rivets axially passing through the rotor. The rotor may in particular comprise poles formed for example by permanent magnets housed in cavities formed in the magnetic mass of the rotor, as described for example in document EP0803962.
En tout état de cause, quand ces machines électriques tournantes sont utilisées en mode moteur, leur commande réalisée par exemple par le module électronique et les ponts redresseurs nécessite d'avoir une information précise sur la position angulaire du rotor par rapport au stator.In any event, when these rotary electrical machines are used in motor mode, their control, for example by the electronic module and the rectifier bridges, requires precise information on the angular position of the rotor relative to the stator.
Pour cela, on utilise des détecteurs de position angulaire rotor. Ces détecteurs de position angulaire rotor comprennent par exemple une cible annulaire montée sur un porte-cible solidaire en rotation avec le rotor de la machine, et au moins un capteur fixe par exemple de type à effet Hall disposé à proximité de la cible.For this, rotor angular position detectors are used. These rotor angular position detectors comprise, for example, an annular target mounted on a target holder integral in rotation with the rotor of the machine, and at least one fixed sensor, for example of the Hall effect type, disposed near the target.
La cible présente un champ magnétique qui varie sur son pourtour de sorte que sous l'effet de la rotation de la cible le champ magnétique reçu par le au moins capteur varie.The target has a magnetic field which varies around its periphery so that under the effect of the rotation of the target the magnetic field received by the at least sensor varies.
Dans un premier cas la cible est magnétique et peut émettre directement un champ magnétique. Dans ce cas, par exemple, la cible comprend sur son pourtour une alternance de secteurs magnétiques nord et sud.In a first case the target is magnetic and can directly emit a magnetic field. In this case, for example, the target comprises on its periphery an alternation of north and south magnetic sectors.
Dans un deuxième cas, la cible est une pièce ferromagnétique et on juxtapose au capteur un aimant qui émet un champ magnétique en direction de la cible. La cible va alors réfléchir le champ magnétique vers le capteur. De plus, comme la cible comprend une succession de protubérances sur son pourtour, le champ magnétique réfléchi reçu par le capteur est variable sous l'effet de la rotation de la cible. L'homme du métier pourra se référer pour plus de détails au document FR3033457.In a second case, the target is a ferromagnetic part and a magnet is juxtaposed with the sensor which emits a magnetic field in the direction of the target. The target will then reflect the magnetic field towards the sensor. In addition, as the target comprises a succession of protrusions around its periphery, the reflected magnetic field received by the sensor is variable under the effect of the rotation of the target. Those skilled in the art can refer to document FR3033457 for more details.
Le au moins capteur est relié à un dispositif électronique de gestion et de commande, et transmet à celui-ci des signaux en fonction des champs magnétiques reçus, ce dispositif traitant lesdits signaux pour en déduire la position angulaire ainsi que la vitesse du rotor. Dans le cas où il y a plusieurs capteurs le dispositif électronique peut déterminer une position plus précise par exemple à l'aide de corrélations entre les différentes mesures des capteurs.The at least sensor is connected to an electronic management and control device, and transmits signals to the latter as a function of the magnetic fields received, this device processing said signals to deduce the angular position as well as the speed of the rotor. In the case where there are several sensors, the electronic device can determine a more precise position for example by means of correlations between the different measurements of the sensors.
Il existe d'autres types de détecteurs de position angulaire rotor, par exemple, de type résolveur ou de type à capteur angulaire connus de l'homme du métier. Toutefois, il s'agit dans tous les cas d'un capteur qui reçoit un champ magnétique en provenance d'une cible.There are other types of rotor angular position detectors, for example, of the resolver type or of the angular sensor type known to those skilled in the art. However, it is in all cases a sensor which receives a magnetic field coming from a target.
Le document FR2884367 enseigne de monter la cible magnétique sur une périphérie externe d'un porte-cible lié en rotation avec un roulement de montage rotatif de l'arbre de la machine électrique.The document FR2884367 teaches to mount the magnetic target on an external periphery of a target holder linked in rotation with a rotary mounting bearing of the shaft of the electric machine.
Les machines électriques tournantes comprenant ces détecteurs de position angulaire donnent satisfaction néanmoins il peut être souhaitable d’améliorer encore celles-ci.Rotating electrical machines comprising these angular position detectors are satisfactory, however it may be desirable to improve them further.
En effet, le capteur peut être perturbé notamment par le champ magnétique en provenance du stator qu'il n'est pas toujours possible de distinguer du champ magnétique en provenance de la cible. C'est problématique car la position détectée est alors inexacte, ce qui rend la commande non adéquate voire non adaptée lors du fonctionnement en mode moteur.Indeed, the sensor can be disturbed in particular by the magnetic field coming from the stator which it is not always possible to distinguish from the magnetic field coming from the target. This is problematic because the detected position is then inaccurate, which makes the control inadequate or even unsuitable during operation in engine mode.
Il existe donc un besoin pour une machine électrique fonctionnant notamment en mode moteur et pour laquelle la détection de position angulaire est plus fiable.There is therefore a need for an electric machine operating in particular in motor mode and for which the angular position detection is more reliable.
OBJET DE L’INVENTIONOBJECT OF THE INVENTION
L’invention a pour objet de répondre à ce souhait tout en remédiant à au moins un de ces inconvénients précités.The object of the invention is to respond to this wish while remedying at least one of these aforementioned drawbacks.
Suivant l’invention il est proposé une machine électrique tournante comprenant un rotor tournant autour d’un axe X, un stator muni d’un bobinage, et un détecteur de position angulaire rotor, ledit détecteur comprenant une cible et au moins un capteur.According to the invention there is provided a rotary electrical machine comprising a rotor rotating around an X axis, a stator provided with a winding, and a rotor angular position detector, said detector comprising a target and at least one sensor.
Selon une caractéristique générale, elle comprend un flasque positionné entre le au moins un capteur et le bobinage pour isoler le au moins un capteur d'un champ magnétique en provenance du stator.According to a general characteristic, it comprises a flange positioned between the at least one sensor and the coil to isolate the at least one sensor from a magnetic field coming from the stator.
On limite ainsi les perturbations en provenance du champ magnétique stator à l'aide d'un flasque interposé qui joue pour le au moins un capteur, le rôle d'écran au champ magnétique en provenance du stator. En effet, les détecteurs de position utilisent un capteur de champ magnétique en provenance de la cible. En principe le capteur magnétique et la cible sont suffisamment éloignés du stator pour que la réception du champ magnétique en provenance de la cible ne soit pas perturbée par le champ magnétique en provenance du stator. Toutefois, avec la compacité croissante des machines électriques, il n'est pas toujours possible de les éloigner suffisamment ce qui entraîne des erreurs dans la détection de position du rotor de sorte que la commande de la machine électrique n'est pas optimale. Ainsi, avec un flasque interposé entre le bobinage et le capteur on peut isoler le capteur d'une partie au moins du champ magnétique en provenance du stator.This limits the disturbances from the stator magnetic field using an interposed flange which plays for the at least one sensor, the role of screen to the magnetic field from the stator. Indeed, the position detectors use a magnetic field sensor from the target. In principle, the magnetic sensor and the target are sufficiently distant from the stator so that the reception of the magnetic field coming from the target is not disturbed by the magnetic field coming from the stator. However, with the increasing compactness of electric machines, it is not always possible to move them apart sufficiently, which leads to errors in the detection of the position of the rotor so that the control of the electric machine is not optimal. Thus, with a flange interposed between the winding and the sensor, the sensor can be isolated from at least part of the magnetic field coming from the stator.
Selon d’autres caractéristiques prises isolément ou en combinaison :According to other characteristics taken individually or in combination:
- le flasque est positionné radialement entre le au moins un capteur et le bobinage.- The flange is positioned radially between the at least one sensor and the winding.
Cela signifie que le flasque est situé à une distance radiale par rapport à l'axe X qui est comprise entre celle du bobinage et celle(s) du au moins un capteur.This means that the flange is located at a radial distance from the X axis which is between that of the winding and that (s) of the at least one sensor.
- le flasque a une forme d'un secteur d'un cylindre de révolution autour de l'axe X.- the flange has the shape of a sector of a cylinder of revolution around the axis X.
En d'autres termes, le flasque a une épaisseur radiale faible par exemple de moins d'un millimètre et une de ses deux faces radialement opposées s'inscrit dans un cylindre de révolution autour de l'axe X.In other words, the flange has a small radial thickness, for example of less than a millimeter, and one of its two radially opposite faces is inscribed in a cylinder of revolution around the axis X.
Cette forme est avantageuse puisque dans le cas d'un système en rotation autour de l'axe X comme c'est le cas de machine électrique tournante, elle permet de se rapprocher le plus possible du bobinage qui lui aussi présente une forme d'un secteur d'un cylindre de révolution autour de l'axe X.This shape is advantageous since in the case of a system rotating around the X axis as in the case of a rotating electric machine, it makes it possible to get as close as possible to the winding which also has a shape of sector of a cylinder of revolution around the X axis.
De plus quand le flasque a une forme d'un secteur d'un cylindre de révolution autour de l'axe X, les distances radiales des points du flasque par rapport à l'axe X sont sensiblement égales.In addition, when the flange has the shape of a sector of a cylinder of revolution around the axis X, the radial distances of the points of the flange with respect to the axis X are substantially equal.
- le flasque est monté sur les dents du stator et couvre l’ensemble d’une périphérie interne du bobinage.- the flange is mounted on the stator teeth and covers the whole of an internal periphery of the winding.
Il s'agit d'un mode de réalisation avantageux qui est particulièrement simple à mettre en place puisqu'il ne nécessite aucune autre pièce que le flasque qui va jouer le rôle d'écran. Par ailleurs, l'écran étant disposé sur le stator qui est une pièce non tournante sa fixation est simple.This is an advantageous embodiment which is particularly simple to install since it requires no other part than the flange which will act as a screen. Furthermore, the screen being arranged on the stator which is a non-rotating part, its attachment is simple.
- le flasque est monté sur les dents du stator et couvre une partie d’une périphérie interne du bobinage, ledit flasque définissant un secteur angulaire de flasque comprenant le au moins un capteur.- The flange is mounted on the stator teeth and covers part of an internal periphery of the winding, said flange defining an angular flange sector comprising the at least one sensor.
En plus des avantages mentionnés ci-avant à savoir que le mode de réalisation est facile à mettre en place, ne nécessite pas d'autre pièce que le flasque et que sa fixation est simple, il ne nécessite que peu de matière sans pour autant réduire son efficacité. En effet, en plaçant le flasque de telle sorte que le flasque couvre un secteur angulaire comprenant le capteur on protège spécifiquement le capteur du champ magnétique en provenance du stator.In addition to the advantages mentioned above, namely that the embodiment is easy to set up, does not require any other part than the flange and that its fixing is simple, it requires only a little material without reducing its efficiency. In fact, by placing the flange so that the flange covers an angular sector comprising the sensor, the sensor is specifically protected from the magnetic field coming from the stator.
Dans les deux cas ci-dessus où le flasque est monté sur les dents du stator, on peut prévoir de le recouvrir d'un isolant électrique.In the two above cases where the flange is mounted on the stator teeth, provision can be made to cover it with electrical insulation.
- le bobinage comporte au moins une épingle de retournement, chaque épingle de retournement comprenant deux branches qui définissent un secteur angulaire de retournement, et le secteur angulaire de flasque couvre un secteur angulaire de retournement choisi parmi les au moins un secteur angulaire de retournement qui comprenne le au moins un capteur.the winding comprises at least one turning pin, each turning pin comprising two branches which define an angular turning sector, and the angular flange sector covers an angular turning sector chosen from among at least one angular turning sector which comprises the at least one sensor.
Le bobinage à épingles est intéressant car il permet un fort taux de remplissage des encoches du stator. Toutefois dans ce type de bobinage, des épingles de retournement sont bien souvent nécessaires. Ces épingles de retournement émettent un fort champ magnétique en direction du capteur. Ainsi, dans le cas où on utilise ces épingles de retournement et en positionnant le flasque en face de ces épingles, on peut obtenir une efficacité importante de l'écran qui va éviter au capteur de recevoir une partie au moins de ce champ magnétique.The pin winding is interesting because it allows a high filling rate of the stator notches. However in this type of winding, turning pins are very often necessary. These turning pins emit a strong magnetic field towards the sensor. Thus, in the case where these turning pins are used and by positioning the flange in front of these pins, it is possible to obtain a high efficiency of the screen which will prevent the sensor from receiving at least part of this magnetic field.
- le flasque est fixé sur les dents du stator par imprégnation d’une résine recouvrant les dents du stator et le bobinage.- the flange is fixed on the stator teeth by impregnation with a resin covering the stator teeth and the winding.
Il s'agit d'une fixation simple à mettre en place qui réutilise la résine déjà utilisée pour le bobinage du stator. En effet, lors de la construction d'un stator, après avoir installé le bobinage dans les encoches du stator, il est connu d'imprégner cet assemblage d'une résine. On peut selon ce mode de réalisation, après montage du flasque sur le stator imprégner en plus de l'assemblage corps de stator bobinage, le flasque avec le stator. On peut ainsi permettre une fixation durable du flasque sur le stator et ce sans nécessité d'une étape de fixation supplémentaire par rapport aux étapes de construction existantes.It is a simple fixing to put in place which reuses the resin already used for the winding of the stator. Indeed, during the construction of a stator, after having installed the winding in the notches of the stator, it is known to impregnate this assembly with a resin. One can according to this embodiment, after mounting the flange on the stator impregnate in addition to the stator body winding assembly, the flange with the stator. It is thus possible to allow a durable fixing of the flange to the stator and this without the need for an additional fixing step compared to the existing construction steps.
- la machine comporte un étui de maintien du au moins un capteur, ledit flasque étant monté sur la périphérie externe de l’étui de maintien.- The machine comprises a holding case of at least one sensor, said flange being mounted on the outer periphery of the holding case.
Il s'agit d'un mode de réalisation facile à mettre en œuvre qui est réalisable en modifiant l'étui de maintien et qui peut donc être fait avant l'assemblage de l'étui sur la machine électrique. Par exemple, on peut construire l'étui de maintien avec un flasque qui joue le rôle d'écran magnétique puis prévoir l'installation de cet étui autour de l'arbre de la machine électrique.This is an easy-to-implement embodiment which can be carried out by modifying the holding case and which can therefore be done before assembling the case on the electric machine. For example, one can build the holding case with a flange which acts as a magnetic screen and then provide for the installation of this case around the shaft of the electric machine.
- le flasque est monté sur le rotor, la cible étant disposée à l’intérieur dudit flasque.- The flange is mounted on the rotor, the target being arranged inside said flange.
Dans ce cas, il s'agit alors d'un flasque qui va être entraîné en rotation par le rotor. Ce mode de réalisation est avantageux car on peut rapprocher le flasque de la cible pour permettre un confinement de la cible et du capteur qui sont alors particulièrement bien isolés du champ magnétique en provenance du stator.In this case, it is then a flange which will be driven in rotation by the rotor. This embodiment is advantageous since the flange can be brought closer to the target to allow confinement of the target and the sensor which are then particularly well isolated from the magnetic field coming from the stator.
- le flasque est équilibré par poinçonnage.- the flange is balanced by punching.
On peut alors facilement réaliser l'équilibrage du flasque par un simple enlèvement de matière du flasque. Par exemple, on peut choisir de ne poinçonner qu'à des endroits éloignés du au moins un capteur afin de ne pas perturber l'efficacité de la fonction d'écran au champ magnétique en provenance du stator du flasque.It is then easy to balance the flange by simply removing material from the flange. For example, one can choose to only punch at places remote from the at least one sensor so as not to disturb the effectiveness of the screen function to the magnetic field coming from the flange stator.
- le flasque forme une pièce d’équilibrage du rotor.- the flange forms a balancing part for the rotor.
C'est avantageux car une pièce d'équilibrage est nécessaire pour la plupart des rotors et on peut donc obtenir une fonction d'écran au champ magnétique en provenance du stator sans ajouter de pièces supplémentaire dans la machine électrique.This is advantageous because a balancing part is required for most rotors and it is therefore possible to obtain a magnetic field screen function from the stator without adding additional parts to the electric machine.
- la machine comporte un étui de maintien du au moins un capteur et comporte un deuxième flasque, ledit deuxième flasque étant monté sur la périphérie externe de l’étui de maintien.- The machine comprises a case for holding the at least one sensor and has a second flange, said second flange being mounted on the outer periphery of the holding case.
Il s'agit d'un mode de réalisation particulièrement efficace pour protéger le capteur du champ magnétique en provenance du stator puisque deux écrans sont alors prévus pour protéger le capteur d'un champ magnétique en provenance du stator. Cette efficacité est notamment du au fait que les deux écrans ne sont pas situés au même endroit par rapport au capteur, ce qui permet que leur effet se cumulent. En particulier, la périphérie externe de l'étui de maintien est décalée axialement par rapport au flasque monté sur le rotor et le cas échéant par rapport au flasque monté sur le stator.This is a particularly effective embodiment for protecting the sensor from the magnetic field coming from the stator since two screens are then provided to protect the sensor from a magnetic field coming from the stator. This efficiency is in particular due to the fact that the two screens are not located in the same place relative to the sensor, which allows their effect to cumulate. In particular, the external periphery of the holding case is offset axially with respect to the flange mounted on the rotor and if necessary with respect to the flange mounted on the stator.
- le flasque comprend de l'acier. Le flasque joue alors le rôle de chemin de résistance magnétique faible pour le champ magnétique en provenance du stator ce qui permet de changer la direction de ce champ magnétique.- the flange includes steel. The flange then acts as a weak magnetic resistance path for the magnetic field coming from the stator, which makes it possible to change the direction of this magnetic field.
BREVE DESCRIPTION DES FIGURESBRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à l’examen de la description détaillée de modes de mise en œuvre et de réalisation, nullement limitatifs, et des dessins annexés sur lesquels :Other characteristics and advantages of the invention will appear on examining the detailed description of modes of implementation and embodiments, in no way limiting, and the appended drawings in which:
- la figure 1 est une coupe d'une machine électrique tournante selon l'état de la technique;- Figure 1 is a section through a rotary electric machine according to the state of the art;
- la figure 2 est une coupe d'une partie d'une machine électrique tournante selon un premier mode de réalisation de l'invention;- Figure 2 is a section of a portion of a rotary electrical machine according to a first embodiment of the invention;
- la figure 3 est une vue en perspective d'une partie d'une machine électrique tournante selon un premier mode de réalisation de l'invention;- Figure 3 is a perspective view of part of a rotary electric machine according to a first embodiment of the invention;
- la figure 4 est une vue en perspective d'un stator d'une partie d'une machine électrique tournante selon un premier mode de réalisation de l'invention;- Figure 4 is a perspective view of a stator of a part of a rotary electric machine according to a first embodiment of the invention;
- la figure 5 est une vue en perspective d'un stator d'une machine électrique tournante selon un deuxième mode de réalisation de l'invention;- Figure 5 is a perspective view of a stator of a rotary electrical machine according to a second embodiment of the invention;
- la figure 6 est une vue en perspective d'un flasque d'une machine électrique tournante selon un deuxième mode de réalisation de l'invention;- Figure 6 is a perspective view of a flange of a rotary electric machine according to a second embodiment of the invention;
- la figure 7 est une vue en perspective d'un flasque d'une machine électrique tournante selon un troisième mode de réalisation de l'invention;- Figure 7 is a perspective view of a flange of a rotary electric machine according to a third embodiment of the invention;
- la figure 8 est une coupe d'une partie d'une machine électrique tournante selon un quatrième mode de réalisation de l'invention;- Figure 8 is a section of a part of a rotary electrical machine according to a fourth embodiment of the invention;
- la figure 9 est une vue en perspective d'une partie d'une machine électrique tournante selon un quatrième mode de réalisation de l'invention;- Figure 9 is a perspective view of part of a rotating electric machine according to a fourth embodiment of the invention;
- la figure 10 est une vue en perspective d'un rotor d'une machine électrique tournante selon un quatrième mode de réalisation de l'invention; et- Figure 10 is a perspective view of a rotor of a rotary electric machine according to a fourth embodiment of the invention; and
- la figure 11 est une coupe d'une partie d'une machine électrique tournante selon un cinquième mode de réalisation de l'invention.- Figure 11 is a section through a part of a rotary electric machine according to a fifth embodiment of the invention.
Les éléments identiques, similaires, ou analogues conservent la même référence d'une figure à l'autre.Identical, similar, or analogous elements keep the same reference from one figure to another.
DESCRIPTION D’EXEMPLES DE REALISATION DE L’INVENTIONDESCRIPTION OF EXAMPLES OF EMBODIMENT OF THE INVENTION
La figure 2 est une coupe d'une partie d'une machine électrique tournante 100 selon un premier mode de réalisation de l'invention.Figure 2 is a section of a portion of a rotary electrical machine 100 according to a first embodiment of the invention.
Plus précisément, sur la figure 2, on peut voir:More specifically, in Figure 2, we can see:
- un rotor 2 par exemple à aimants permanents tournant autour d’un axe X, le rotor comprenant un arbre 3 qui est monté sur un roulement à billes 20.- a rotor 2 for example with permanent magnets rotating around an axis X, the rotor comprising a shaft 3 which is mounted on a ball bearing 20.
- un stator 50 muni d’un bobinage 5 par exemple à épingles, le bobinage comprend des épingles de sortie 204 qui permettent de relier le bobinage 5 au module électronique et au pont redresseur similaires à ceux de l'état de la technique mentionnés en référence à la figure 1.a stator 50 provided with a coil 5, for example with pins, the coil comprises output pins 204 which make it possible to connect the coil 5 to the electronic module and to the rectifier bridge similar to those of the state of the art mentioned with reference in Figure 1.
- un carter 1 dans lequel sont installés notamment le rotor 2 et le stator 50 de la machine électrique tournante 100.- A casing 1 in which are installed in particular the rotor 2 and the stator 50 of the rotary electric machine 100.
- un détecteur 203 de position angulaire rotor qui comprend une cible 201 et un capteur 202. Le capteur est monté dans un étui de maintien 207 qui est disposé autour de l'arbre 3 sans toutefois lui être lié en rotation. Au contraire, l'étui 207 reste fixe par rapport au stator 50. La cible est disposée sur la périphérie interne d'un porte cible 206. Par exemple, le porte cible 206 comprend un rebord qui s'étend axialement, ce rebord comprend une face située du côté de l'axe X, on peut alors prévoir de disposer la cible sur cette face. Le porte-cible 206 est monté entre une bague intérieure du roulement 20 et l'arbre 3. Ainsi, le porte cible 206 tourne avec le rotor et l'arbre de rotor. La cible 201 consiste par exemple en un anneau magnétique ou ferromagnétique ayant une épaisseur radiale faible par rapport à sa longueur axiale. Avantageusement et afin d'améliorer la précision, on prévoit trois capteurs 201, chacun étant monté dans l'étui 207. On peut également prévoir dans le cas où la cible est ferromagnétique de juxtaposer à au moins un des capteurs, un aimant comme décrit ci-dessus en référence au document FR3033457.- A rotor angular position detector 203 which comprises a target 201 and a sensor 202. The sensor is mounted in a holding case 207 which is arranged around the shaft 3 without however being linked to it in rotation. On the contrary, the case 207 remains fixed relative to the stator 50. The target is arranged on the internal periphery of a target holder 206. For example, the target holder 206 comprises a rim which extends axially, this rim comprises a face located on the side of the X axis, we can then plan to have the target on this face. The target holder 206 is mounted between an inner ring of the bearing 20 and the shaft 3. Thus, the target holder 206 rotates with the rotor and the rotor shaft. The target 201 consists for example of a magnetic or ferromagnetic ring having a small radial thickness compared to its axial length. Advantageously and in order to improve the accuracy, three sensors 201 are provided, each being mounted in the case 207. It is also possible, in the case where the target is ferromagnetic, to juxtapose at least one of the sensors, a magnet as described here. above with reference to document FR3033457.
- un flasque 200 par exemple en acier doux ou acier inox qui sont des types d'aciers amagnétiques, positionné entre le capteur 202 et le bobinage 5 pour isoler le capteur 202 d'un champ magnétique en provenance du stator 50. Le flasque 200 est positionné radialement entre le capteur et le bobinage. Plus précisément, le flasque est situé à une distance radiale par rapport à l'axe X qui est comprise entre celle du bobinage et celle du capteur.- A flange 200 for example made of mild steel or stainless steel which are types of non-magnetic steels, positioned between the sensor 202 and the coil 5 to isolate the sensor 202 from a magnetic field coming from the stator 50. The flange 200 is positioned radially between the sensor and the winding. More specifically, the flange is located at a radial distance from the axis X which is between that of the winding and that of the sensor.
On peut prévoir que le flasque a une forme d'un secteur d'un cylindre de révolution autour de l'axe X. En d'autres termes, le flasque a une épaisseur faible par exemple de moins d'un millimètre et une de ses deux faces radialement opposées s'inscrit dans un cylindre de révolution autour de l'axe X. Par exemple l'épaisseur radiale du flasque 200 est comprise entre 0.15 mm et 0.2 mm.We can predict that the flange has a shape of a sector of a cylinder of revolution around the axis X. In other words, the flange has a thin thickness for example of less than a millimeter and one of its two radially opposite faces fits into a cylinder of revolution around the X axis. For example, the radial thickness of the flange 200 is between 0.15 mm and 0.2 mm.
La figure 3 est une vue en perspective d'une partie d'une machine électrique tournante selon un premier mode de réalisation de l'invention.Figure 3 is a perspective view of part of a rotary electrical machine according to a first embodiment of the invention.
Comme on peut le voir sur la figure 3, le bobinage 5 est installé dans le corps de stator 4 pour former le stator 50 et comprend au moins une épingle de retournement 205.As can be seen in FIG. 3, the winding 5 is installed in the stator body 4 to form the stator 50 and comprises at least one turning pin 205.
De plus, on peut voir que le flasque 200 couvre une partie d’une périphérie interne du bobinage 5 et définit un secteur angulaire de flasque 211 visible sur la figure 4 et comprenant le capteur 202.In addition, it can be seen that the flange 200 covers part of an internal periphery of the coil 5 and defines an angular sector of the flange 211 visible in FIG. 4 and comprising the sensor 202.
Chaque épingle de retournement 205 comprend deux branches 205a, 205b visibles sur la figure 4 qui définissent un secteur angulaire de retournement. Il est prévu que le secteur angulaire de flasque couvre un des secteurs angulaires de retournement. Par exemple, on prévoit que le secteur angulaire de flasque 211 couvre un secteur angulaire de retournement qui comprend le ou les capteurs.Each turning pin 205 comprises two branches 205a, 205b visible in FIG. 4 which define an angular turning sector. It is expected that the angular flange sector covers one of the angular reversal sectors. For example, provision is made for the angular sector of the flange 211 to cover an angular sector of reversal which includes the sensor (s).
En effet, les épingles de retournement émettent un fort champ magnétique en direction du capteur. Ainsi, en positionnant le flasque en face d'une de ces épingles, on peut obtenir une efficacité importante de l'écran qui va éviter au capteur de recevoir une partie au moins de ce champ magnétique.Indeed, the turning pins emit a strong magnetic field in the direction of the sensor. Thus, by positioning the flange in front of one of these pins, it is possible to obtain a high efficiency of the screen which will prevent the sensor from receiving at least part of this magnetic field.
La figure 4 est une vue en perspective d'un stator d'une partie d'une machine électrique tournante selon un premier mode de réalisation de l'invention.Figure 4 is a perspective view of a stator of a part of a rotary electrical machine according to a first embodiment of the invention.
Comme on peut le voir sur la figure 4, le flasque 200 est monté sur les dentsAs can be seen in Figure 4, the flange 200 is mounted on the teeth
210 du corps de stator. Plus précisément les dents 210 comprennent des pieds de dents qui comprennent chacun un rebord s'étendant axialement au delà du reste du corps de stator 4. Selon le premier mode de réalisation, le flasque est monté sur ces rebords des pieds de dent. Par exemple, le flasque comprend des encoches chacune étant apte à recevoir ce rebord pour être monté sur le corps 4 de stator.210 of the stator body. More specifically, the teeth 210 include tooth feet which each comprise a flange extending axially beyond the rest of the stator body 4. According to the first embodiment, the flange is mounted on these edges of the tooth feet. For example, the flange comprises notches each being able to receive this flange to be mounted on the body 4 of the stator.
On peut également voir sur la figure 4 que le secteur angulaire de flasqueWe can also see in Figure 4 that the angular flange sector
211 est délimité par deux bords 212 s'étendant axialement du flasque 200.211 is delimited by two edges 212 extending axially from the flange 200.
La figure 5 est une vue en perspective d'un stator d'une machine électrique tournante selon un deuxième mode de réalisation de l'invention. La figure 6 est une vue en perspective d'un flasque toujours selon ce deuxième mode de réalisation de l'invention.Figure 5 is a perspective view of a stator of a rotary electrical machine according to a second embodiment of the invention. Figure 6 is a perspective view of a flange still according to this second embodiment of the invention.
Le deuxième mode de réalisation se distingue du premier mode de réalisation, en ce que le flasque 200 n'est pas monté sur les pieds de dents et disposé entre la périphérie interne du bobinage 5 et le rebord s'étendant axialement des pieds de dents.The second embodiment differs from the first embodiment in that the flange 200 is not mounted on the tine feet and disposed between the internal periphery of the coil 5 and the rim extending axially from the tine feet.
A cet effet comme illustré dans la figure 6, le flasque peut comprendre des saillies 213 qui s'emboîtent dans les encoches du corps de stator 4 entre deux dents 210.To this end, as illustrated in FIG. 6, the flange may include projections 213 which fit into the notches of the stator body 4 between two teeth 210.
La figure 7 est une vue en perspective d'un flasque d'une machine électrique tournante selon un troisième mode de réalisation de l'invention.Figure 7 is a perspective view of a flange of a rotary electrical machine according to a third embodiment of the invention.
Le troisième mode de réalisation se distingue du deuxième mode de réalisation, en ce que le flasque 200 couvre l’ensemble d’une périphérie interne du bobinage 5.The third embodiment differs from the second embodiment in that the flange 200 covers the whole of an internal periphery of the winding 5.
Selon le premier, le deuxième ou le troisième modes de réalisation, il est prévu que le flasque 200 est monté sur les dents du stator. Selon ces modes de réalisation, le flasque peut être fixé sur les dents 210 du stator 50 par imprégnation d’une résine recouvrant les dents 210 du stator 50 et le bobinage 5. De plus selon le premier, le deuxième ou le troisième modes de réalisation, le flasque monté sur les dents du stator peut être recouvert d'un isolant électrique.According to the first, second or third embodiments, it is provided that the flange 200 is mounted on the teeth of the stator. According to these embodiments, the flange can be fixed on the teeth 210 of the stator 50 by impregnating a resin covering the teeth 210 of the stator 50 and the winding 5. In addition, according to the first, the second or the third embodiments , the flange mounted on the stator teeth can be covered with electrical insulation.
Les figures 8 et 9 illustrent une partie d'une machine électrique tournante selon un quatrième mode de réalisation de l'invention.Figures 8 and 9 illustrate a part of a rotary electrical machine according to a fourth embodiment of the invention.
Le quatrième mode de réalisation se distingue du troisième mode de réalisation en ce que le flasque 200 est monté par exemple vissé sur le rotor 2, la cible 201 étant disposée à l’intérieur dudit flasque 200.The fourth embodiment differs from the third embodiment in that the flange 200 is mounted for example screwed onto the rotor 2, the target 201 being disposed inside said flange 200.
Dans le cas où la cible 201 est disposée sur la périphérie interne du porte cible 206, il est possible que le flasque entoure la périphérie externe du porte cible 206. Avantageusement, on peut alors prévoir que le flasque 200 s'étend axialement au delà du porte cible 201 afin de protéger le capteur 202 du champ en provenance du stator 50.In the case where the target 201 is disposed on the internal periphery of the target holder 206, it is possible that the flange surrounds the external periphery of the target holder 206. Advantageously, it can then be provided that the flange 200 extends axially beyond the target gate 201 in order to protect the sensor 202 from the field coming from the stator 50.
La figure 10 est une vue en perspective d'un rotor d'une machine électrique tournante selon le quatrième mode de réalisation de l'invention.Figure 10 is a perspective view of a rotor of a rotary electrical machine according to the fourth embodiment of the invention.
Dans la figure 10, on peut voir que le flasque 200 est fixé sur le rotor à l'aide de deux boulons 214. Par ailleurs, entre le flasque et le rotor est interposée une pièce d'équilibrage 208. Cette pièce d'équilibrage 208 permet l'équilibrage d'un ensemble comprenant le rotor, la pièce d'équilibrage et le flasque, cet ensemble pouvant tourner à plusieurs milliers de tours par minute.In FIG. 10, it can be seen that the flange 200 is fixed to the rotor by means of two bolts 214. Furthermore, between the flange and the rotor is interposed a balancing piece 208. This balancing piece 208 allows balancing of an assembly comprising the rotor, the balancing piece and the flange, this assembly being able to rotate at several thousand revolutions per minute.
Le flasque comprend des ouvertures 209 qui permettent de faire des trous dans la pièce d'équilibrage 208 pour équilibrer l'ensemble comprenant le rotor, la pièce d'équilibrage et le flasque. Avantageusement, ces ouverturesThe flange comprises openings 209 which make it possible to make holes in the balancing piece 208 to balance the assembly comprising the rotor, the balancing piece and the flange. Advantageously, these openings
209 sont disposées à des emplacements précis qui permettent si le trou dans la pièce d'équilibrage doit atteindre le rotor de ne pas percer un élément actif magnétiquement tel qu'un aimant par exemple.209 are arranged in precise locations which make it possible, if the hole in the balancing part must reach the rotor, not to pierce a magnetically active element such as a magnet for example.
On pourrait également prévoir pour équilibrer l'ensemble comprenant le rotor, la pièce d'équilibrage et le flasque de faire des poinçonnages dans le flasque 200.One could also provide for balancing the assembly comprising the rotor, the balancing part and the flange to make punches in the flange 200.
Par ailleurs, on peut également prévoir que le flasque 200 forme une pièce d’équilibrage du rotor 2. Dans ce cas, la pièce d'équilibrage 208 est inutile.Furthermore, it can also be provided that the flange 200 forms a balancing piece for the rotor 2. In this case, the balancing piece 208 is unnecessary.
La figure 11 est une coupe d'une partie d'une machine électrique tournante selon un cinquième mode de réalisation de l'invention.Figure 11 is a section of a portion of a rotary electrical machine according to a fifth embodiment of the invention.
Le cinquième mode de réalisation se distingue des trois premiers modes de réalisation en ce que le flasque n'est pas monté sur le stator mais sur la périphérie externe de l'étui 207 de maintien du capteur.The fifth embodiment differs from the first three embodiments in that the flange is not mounted on the stator but on the external periphery of the case 207 for holding the sensor.
Toutefois, on pourrait prévoir une machine électrique tournante dans laquelle on combine un premier flasque selon l'un des trois premiers modes de réalisation et un deuxième flasque selon le cinquième mode de réalisation. De même, on pourrait également prévoir une machine électrique tournante dans laquelle on combine un premier flasque selon le quatrième mode de réalisation et un deuxième flasque selon le cinquième mode de réalisation.However, a rotary electric machine could be provided in which a first flange according to one of the first three embodiments and a second flange according to the fifth embodiment are combined. Likewise, a rotary electrical machine could also be provided in which a first flange according to the fourth embodiment and a second flange according to the fifth embodiment are combined.
On pourrait aussi prévoir une machine électrique tournante dans laquelle on combine un premier flasque selon l'un des trois premiers modes de réalisation et un deuxième flasque selon le quatrième mode de réalisation.One could also provide a rotary electrical machine in which a first flange is combined according to one of the first three embodiments and a second flange according to the fourth embodiment.
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