WO2017182742A1 - Machine electrique tournante munie de contacts etablissant une connexion entre des enroulements de phases et des terminaux d'un connecteur - Google Patents
Machine electrique tournante munie de contacts etablissant une connexion entre des enroulements de phases et des terminaux d'un connecteur Download PDFInfo
- Publication number
- WO2017182742A1 WO2017182742A1 PCT/FR2017/050897 FR2017050897W WO2017182742A1 WO 2017182742 A1 WO2017182742 A1 WO 2017182742A1 FR 2017050897 W FR2017050897 W FR 2017050897W WO 2017182742 A1 WO2017182742 A1 WO 2017182742A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- housing
- contact
- machine according
- contacts
- electrical machine
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
- H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
- H02K5/22—Auxiliary parts of casings not covered by groups H02K5/06-H02K5/20, e.g. shaped to form connection boxes or terminal boxes
- H02K5/225—Terminal boxes or connection arrangements
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K3/00—Details of windings
- H02K3/46—Fastening of windings on the stator or rotor structure
- H02K3/52—Fastening salient pole windings or connections thereto
- H02K3/521—Fastening salient pole windings or connections thereto applicable to stators only
- H02K3/525—Annular coils, e.g. for cores of the claw-pole type
Definitions
- the invention relates to a rotary electrical machine provided with contacts establishing a connection between phase windings and terminals of a connector.
- the rotating electrical machines comprise a stator and a rotor secured to a shaft.
- the rotor may be integral with a driving shaft and / or driven and may belong to a rotating electrical machine in the form of an alternator, an electric motor, or a reversible machine that can operate in both modes.
- the stator is mounted in a housing configured to rotate the shaft for example by means of bearings.
- the rotor comprises a body formed by a stack of sheets of sheet metal held in pack form by means of a suitable fastening system.
- the rotor comprises poles formed for example by permanent magnets housed in cavities formed in the magnetic mass of the rotor.
- the stator comprises a body consisting of a stack of thin sheets forming a ring, whose inner face is provided with notches open inwardly to receive phase windings. These windings pass through the notches of the stator body and form buns protruding from both sides of the stator body.
- the phase windings are obtained for example from a continuous wire covered with enamel or from conductive elements in the form of pins connected together by welding. These windings are polyphase windings connected in star or delta whose outputs are connected to an electrical control module. In some applications, the outputs of the phase windings are connected to terminals of a connector fixed on an outer face of the machine housing.
- terminals are intended to be electrically connected with a complementary connector belonging to the electrical control module positioned outside the housing of the electric machine.
- the insertion of the winding outlets in the connector is carried out in a direction radial with respect to the axis of the electric machine.
- the phase ends are connected in a housing located outside the outer diameter of the stator causing a bulky radial of the electric machine.
- the invention aims to provide an optimized configuration for establishing the connection between the phase windings and the connector terminals fixed on the outer face of the connector.
- the invention proposes a rotating electrical machine comprising:
- stator body having an outer periphery having a maximum radius and an inner periphery having a minimum radius, characterized in that it further comprises:
- connection interfaces being aligned with each other along a straight line
- said contacts having an axial length greater than a gap between said maximum radius and said minimum radius of said stator body, at least three housings, each contact being positioned within a corresponding housing,
- each housing comprising an inner end closest to said axis, and in that each internal end of a housing is situated relative to said axis at a greater distance than said minimum radius of said inner periphery of said stator body and at a distance distance smaller than said maximum radius of said outer periphery.
- Such a configuration makes it possible to optimize the radial size of the rotating electrical machine while avoiding interference between the contacts intended to receive the terminals of the connector and the rotor.
- the housing is mounted axially between the stator is an end of the machine to reduce the best radial size.
- connection interfaces are aligned with each other along a straight line saves space on the inverter side. In addition, this makes it possible to make an easier connection than a triangle during a blind assembly.
- axial length of the contact or contact axis means in the longitudinal direction of the contact, that is to say in the axial direction of a conductive wire when it is positioned in the contact.
- the contacts are arranged so that their axis is in a radial plane of the X axis of the machine.
- connection interfaces are the parts of each of the contacts furthest from said axis. This facilitates access to the connection interfaces.
- two contacts are inclined on one side with respect to said plane and the other contact is inclined on the opposite side. This optimizes the positioning of the contacts around a fastener type element. In addition, this makes it possible, for reasons of windings, to have phase ends as short as possible.
- the two contacts inclined on the same side of said plane are non-parallel with respect to each other. This minimizes the risk of interference with the air gap of the electric machine.
- said rotating electrical machine comprises a fastener passing between a central contact and an inclined contact on an opposite side with respect to said central contact.
- each housing is open axially relative to said rotating electrical machine over the entire axial length of said corresponding contact. This allows a mounting of the contacts in an axial direction of the machine.
- said three housings are formed in a one-piece housing. This facilitates the mounting of the housing contacts in the electric machine.
- said housing comprises a connecting plate and walls defining said housing.
- the connecting plate can thus be used to support a cover.
- said rotating electrical machine further comprises a cover for closing said housing. This ensures the protection of the system while allowing easy access to the contacts to make their replacement in case of failure.
- said cover comprises abutments against each of which is adapted to bear a corresponding contact. Each stop ensures retention in translation of one of the contacts inside its corresponding housing.
- said cover comprises holes each allowing the passage of a terminal intended to cooperate with a connection interface of a corresponding contact. This facilitates the connection between the terminals and the contacts.
- a first length between an outer end of each housing and a corresponding abutment of the cover is greater than a second maximum axial length of a corresponding contact head, such that a ratio between said second length divided by said first length is between 0.99 and 0.92.
- a width of each housing is greater than a maximum width of a corresponding contact, such that a ratio between the maximum width of each contact divided by the width of a corresponding housing is between 0.96 and 0.85 . This configuration improves the ability of the device to absorb mounting sets.
- the invention also relates to a motor vehicle compressor characterized in that it comprises a rotating electrical machine as previously defined.
- Figure 1 is a perspective view of a rotating electrical machine according to the present invention integrated in a compressor
- Figure 2 is a perspective view in partial section of the rotary electric machine of Figure 1;
- Figure 3 is a top view of the rotating electrical machine according to the present invention without its housing
- Figure 4 is an axial sectional view of the rotating electrical machine according to the present invention
- Figure 5 shows a perspective view of a housing and its cover for receiving the contacts establishing the connection between the outputs of the phase windings and the terminals of a connector
- Figure 6 is a perspective view of the lid alone
- Figure 7 is a perspective view of the housing alone having the receptacles receiving the contacts according to the present invention.
- Fig. 8 is a cross-sectional view of a contact-containing housing according to the present invention.
- Figure 9 is a perspective view of a single contact. Identical, similar or similar elements retain the same reference from one figure to another.
- FIGS. 2 and 3 show a rotating electrical machine 10 comprising a wound stator 1 1, which may be polyphase, surrounding a rotor 12 with the presence of an air gap between the outer periphery of the rotor 12 and the inner periphery of the stator January 1.
- the rotor 12 with permanent magnets is mounted on a shaft 13.
- the stator January 1 is fixed to a housing 16 visible in Figures 1 and 2 configured to rotate the shaft 13 via ball bearings and / or needle.
- the electrical machine 10 may belong to a compressor used for the refrigerant compression of the air conditioner of a motor vehicle.
- the rotor 12 comprises a body 19 (see FIG. 4) formed by an axial stack of sheets in order to reduce the eddy currents.
- the body 19 may be rotatably connected to the shaft 13 of the rotary electrical machine 10 in various ways, for example by force-fitting the splined shaft 13 inside the central opening of the rotor 12, or using a keyed device.
- the rotor 12 has cavities 20 for receiving permanent magnets 21.
- the magnets 21 are made of ferrite or rare earth depending on the applications and the desired power of the machine. Alternatively, the magnets may be of different shade to reduce costs.
- the rotor 12 is at flux concentration, that is to say that the lateral faces vis-à-vis the magnets located in two consecutive notches are of the same polarity.
- the stator 1 1 of axis X which also corresponds to the axis of the rotor 12 comprises a body 25 and a coil 26.
- the stator body 25 is made of a material ferromagnetic and consists for example of an axial stack of flat sheets.
- the stator body 25 has an outer periphery having a maximum radius Rmax and an inner periphery having a minimum radius Rmin.
- the body 25 has teeth 29 distributed angularly in a regular manner on an inner periphery of a yoke 32. These teeth 29 delimit notches, so that each notch is delimited by two teeth 29 successive.
- the bolt 32 thus corresponds to the portion full outer ring of the body 25 which extends between the bottom of the slots and the outer periphery of the stator 1 1.
- the notches open axially into the axial end faces of the body 25.
- the notches are also open radially inwardly of the body 25.
- the stator January 1 is provided with tooth roots 34 on the side of the free ends of the teeth 29.
- Each foot tooth 34 extends circumferentially on either side of a corresponding tooth 29.
- each coil 37 is formed from an electrically conductive wire covered with a layer of electrically insulating material such as enamel.
- a coil insulator may be interposed between each coil 37 and the corresponding tooth 29.
- the windings are polyphase windings connected in star or delta whose outputs are connected to an electrical control module (not shown).
- the ends of the phase windings are electrically connected to contacts 40 each positioned inside a corresponding housing 41 of a housing 42.
- Terminals 45 of a connector 48 fixed on an outer face of the housing 16 are intended to be inserted into connection interfaces 51 of the contacts 40.
- the terminals 45 of the connector 48 are intended to be electrically connected with a complementary connector belonging to the electrical control module positioned outside the housing 16.
- the housing comprises an inner end 41 1 belonging to a housing, this end closest to said axis X, and in that each inner end 41 1 of a housing 41 is located relative to said axis X at a greater distance than said minimum radius Rmin of said inner periphery of said stator body 25 and at a distance smaller than said maximum radius Rmax of said outer periphery.
- the housing is mounted axially between the stator is an end of the machine.
- axial length of the contact or contact axis means in the longitudinal direction of the contact, that is to say in the axial direction of a conductive wire when it is positioned in the contact.
- the contacts are each arranged so that their axis is in a radial plane of the X axis of the machine.
- the three contacts 40 each comprise an elongated shape having at one end a connection interface 51 and at the other end a connection interface 52 taking for example the form of a clamp -fil to achieve the electrical connection between the ends 53 of the phase windings and the corresponding contact 40.
- the contacts 40 have a length L2 greater than a difference between the maximum radius Rmax and the minimum radius Rmin of the stator body 25.
- the three connection interfaces 51 are the parts of the contacts 40 furthest away. of the X axis.
- the three connection interfaces 51 are aligned with each other along a line D1.
- each contact 40 is positioned inside a corresponding housing 41.
- Each housing 41 includes an inner end 41 1 closest to the X axis and an outer end 412 farthest from the X axis located on the side of the yoke 32.
- the inner ends 41 1 of the housings 41 are located relative to the X axis at a distance greater than the minimum radius Rmin of the inner periphery of the stator body 25.
- the inner ends 41 1 of the housings 41 are positioned between the inner periphery and the outer periphery of the stator body 25, in such a way that the housings 41 and the contacts 40 overlap axially at least in part with the stator body 25.
- the three housings 41 are formed in the one-piece housing 42, that is to say that the three housings 41 form with the housing 42 a single piece.
- the housing 42 comprises a connecting plate 55 providing a connection between the three housings 41.
- Walls 56 are derived from the connecting plate 55, so that each housing 41 is delimited by a bottom 57, two walls 56 vis-à-vis one with respect to the other, and a third wall 56 positioned at one end of the two walls 56 vis-à-vis one another.
- each housing 41 having a U-shaped cross section is open axially with respect to the X axis of the electrical machine 10 over the entire axial length of the contact 40. It is thus possible to mount the contacts 40 in an axial direction X of the electric machine 10.
- the connecting plate 55 extends on the side of the free ends of the walls 56 so as to connect these free ends together.
- the connecting plate 55 can be positioned on the opposite side and form the bottoms 57 of the housings 41.
- Each bottom 57 may also include a groove 58 for receiving a corresponding protuberance belonging to a contact 40 to ensure a flat positioning of the contact 40 within the housing 41 corresponding.
- the housings 41 are configured such that so that two contacts 40 are inclined on one side with respect to the plane P1 and the other contact 40 is inclined on the opposite side.
- the two inclined contacts 40 on the same side of the plane P1 are non-parallel with respect to each other.
- their corresponding housings 41 have longitudinal extension directions forming an angle A1 between them.
- a fastener 60 is located between the central contact 40 and the inclined contact on the opposite side with respect to the central contact 40.
- the fixing member 60 is constituted by a protruding portion provided with an internal thread for receiving a fixing screw for fixing the connector 48.
- a cover 61 is used to close the housing 42.
- the cover 61 has latching means. These latching means consist of lugs 71 coming from flanges 72 of the lid and intended to bear on either side of the connecting plate 55.
- the cover 61 may comprise stops 64 against each of which is adapted to abut a lug 65 of a corresponding contact 40.
- Each stop 64 positioned between the inner end 41 1 of the open housing 41 and the lug 65 thus provides translation retention of a contact 40 within its corresponding housing 41.
- Each rib 66 for example in the form of a cross, extending between the open inner end 41 1 of the housing 41 and the stop 64 makes it possible to guarantee correct positioning of the head of contact 40 in its housing 41.
- the contact head forming the connection interface 51 has a length L2 '.
- the cover 61 further comprises through holes 68 each allowing the passage of a terminal 45 for cooperating with a connection interface 51 of a corresponding contact 40.
- a length L1 between an outer end 412 of a housing 41 and a corresponding stop 64 of the cover 61 is greater than a maximum length L2 'of a corresponding contact head.
- a ratio between the maximum length L2 'of each contact head 40 divided by the corresponding length L1 is between 0.99 and 0.92.
- a width L3 of each housing 41 is greater than a maximum width L4 of a corresponding contact 40.
- a ratio between the maximum width L4 of each contact 40 divided by the width L3 of a corresponding housing is between 0.92 and 0.85.
- the rotary electrical machine 10 has been described for a three-phase machine thus comprising three contacts 40 and three corresponding housings 41.
- the number of contacts 40 and corresponding housings 41 may be adapted to the number of phases of the machine, namely five for a pentaphase machine, six for a hexaphase machine, etc.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (AREA)
- Motor Or Generator Frames (AREA)
Abstract
L'invention porte principalement sur une machine électrique tournante (10) comprenant un stator (11) ayant un axe (X) et comportant un corps (25) de matériau ferromagnétique, caractérisée en ce que ladite machine électrique tournante (10) comporte en outre: - au moins trois contacts (40) comportant chacun une interface de connexion (51), - lesdites trois interfaces de connexion (51) étant alignées les unes par rapport aux autres suivant une droite (D1), - dans lequel lesdits contacts (40) ayant une longueur axiale (L2) supérieure à un écart entre ledit rayon maximum (Rmax) et ledit rayon minimum (Rmin) dudit corps de stator (25), - au moins trois logements (41), chaque contact (40) étant positionné à l'intérieur d'un logement (41 ) correspondant, - chaque logement (41 ) comprenant une extrémité interne (411) la plus proche dudit axe (X), et en ce que chaque extrémité interne (411) d'un logement (41) est située par rapport audit axe (X) à une distance plus grande que ledit rayon minimum (Rmin) de ladite périphérie interne dudit corps de stator (25).
Description
MACHINE ELECTRIQUE TOURNANTE MUNIE DE CONTACTS ETABLISSANT UNE CONNEXION ENTRE DES ENROULEMENTS DE PHASES ET DES TERMINAUX D'UN CONNECTEUR
L'invention porte sur une machine électrique tournante munie de contacts établissant une connexion entre des enroulements de phases et des terminaux d'un connecteur. L'invention trouve une application particulièrement avantageuse, mais non exclusive, avec les machines électriques intégrées dans un compresseur de climatisation de véhicule automobile. De façon connue en soi, les machines électriques tournantes comportent un stator et un rotor solidaire d'un arbre. Le rotor pourra être solidaire d'un arbre menant et/ou mené et pourra appartenir à une machine électrique tournante sous la forme d'un alternateur, d'un moteur électrique, ou d'une machine réversible pouvant fonctionner dans les deux modes. Le stator est monté dans un carter configuré pour porter à rotation l'arbre par exemple par l'intermédiaire de roulements. Le rotor comporte un corps formé par un empilage de feuilles de tôles maintenues sous forme de paquet au moyen d'un système de fixation adapté. Le rotor comporte des pôles formés par exemple par des aimants permanents logés dans des cavités ménagées dans la masse magnétique du rotor.
Par ailleurs, le stator comporte un corps constitué par un empilage de tôles minces formant une couronne, dont la face intérieure est pourvue d'encoches ouvertes vers l'intérieur pour recevoir des enroulements de phase. Ces enroulements traversent les encoches du corps du stator et forment des chignons faisant saillie de part et d'autre du corps du stator. Les enroulements de phase sont obtenus par exemple à partir d'un fil continu recouvert d'émail ou à partir d'éléments conducteurs en forme d'épingles reliées entre elles par soudage. Ces enroulements sont des enroulements polyphasés connectés en étoile ou en triangle dont les sorties sont reliées à un module électrique de commande.
Dans certaines applications, les sorties des enroulements de phase sont reliées à des terminaux d'un connecteur fixé sur une face externe du carter de la machine. Ces terminaux sont destinés à être connectés électriquement avec un connecteur complémentaire appartenant au module électrique de commande positionné à l'extérieur du carter de la machine électrique. Dans l'état de l'art antérieur, l'insertion des sorties d'enroulement dans le connecteur est effectuée suivant une direction radiale par rapport à l'axe de la machine électrique. Dans d'autres arts antérieurs, les extrémités de phase sont connectées dans un boîtier situé en dehors du diamètre externe du stator entraînant un encombrant radial de la machine électrique. L'invention vise à proposer une configuration optimisée pour établir la connexion entre les enroulements de phase et les terminaux du connecteur fixés sur la face externe du connecteur.
A cet effet, l'invention propose une machine électrique tournante comprenant:
- un stator ayant un axe et comportant un corps réalisé en matériau ferromagnétique, ledit corps de stator présentant une périphérie externe ayant un rayon maximum et une périphérie interne ayant un rayon minimum, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre:
- au moins trois contacts comportant chacun une interface de connexion,
- lesdites trois interfaces de connexion étant alignées les unes par rapport aux autres suivant une droite,
- dans lequel lesdits contacts ayant une longueur axiale supérieure à un écart entre ledit rayon maximum et ledit rayon minimum dudit corps de stator, - au moins trois logements, chaque contact étant positionné à l'intérieur d'un logement correspondant,
- chaque logement comprenant une extrémité interne la plus proche dudit axe, et en ce que chaque extrémité interne d'un logement est située par rapport audit axe à une distance plus grande que ledit rayon minimum de ladite périphérie interne dudit corps de stator et à une distance plus petite que ledit rayon maximum de ladite périphérie externe.
Une telle configuration permet d'optimiser l'encombrement radial de la machine électrique tournante toute en évitant les interférences entre les contacts destinés à recevoir les terminaux du connecteur et le rotor.
Autrement dit, le boitier est monté axialement entre le stator est une extrémité de la machine permettant de diminuer au mieux l'encombrement radial.
En outre du fait que les trois interfaces de connexion soient alignées les unes par rapport aux autres suivant une droite permet de gagner de la place du côté onduleur. En outre cela permet de réaliser une connexion plus facile que en triangle lors d'un montage en aveugle.
Par longueur axiale du contact ou axe de contact, on entend dans le sens longitudinal du contact, c'est-à-dire dans le sens axial d'un fil conducteur lorsqu'il est positionné dans le contact.
Selon une réalisation, les contacts sont disposés de manière à ce que leur axe est dans un plan radial de l'axe X de la machine.
Selon une réalisation, lesdites trois interfaces de connexion sont les parties de chacun des contacts les plus éloignées dudit axe. Cela permet de faciliter l'accès aux interfaces de connexion.
Selon une réalisation, en définissant un plan comprenant ledit axe du stator et passant par une interface de connexion centrale située entre les deux autres interfaces de connexion, deux contacts sont inclinés d'un même côté par rapport audit plan et l'autre contact est incliné du côté opposé. Cela permet d'optimiser le positionnement des contacts autour d'un élément de type organe de fixation. En outre cela permet pour des raisons de bobinages de pouvoir avoir des extrémités de phase le plus court possible.
Selon une réalisation, les deux contacts inclinés du même côté dudit plan sont non parallèles l'un par rapport à l'autre. Cela permet de minimiser les risques d'interférence avec l'entrefer de la machine électrique.
Selon une réalisation, ladite machine électrique tournante comprend un organe de fixation passant entre un contact central et un contact incliné d'un côté opposé par rapport audit contact central. Une telle configuration permet de limiter l'encombrement d'ensemble tout en autorisant la fixation du connecteur portant les terminaux.
Selon une réalisation, chaque logement est ouvert axialement par rapport à ladite machine électrique tournante sur toute la longueur axiale dudit contact correspondant. Cela permet un montage des contacts suivant une direction axiale de la machine. Selon une réalisation, lesdits trois logements sont formés dans un boîtier monobloc. Cela permet de faciliter le montage des logements des contacts dans la machine électrique.
Selon une réalisation, ledit boîtier comprend une plaque de liaison et des murets délimitant lesdits logements. La plaque de liaison pourra ainsi permettre de servir de support à un couvercle.
Selon une réalisation, ladite machine électrique tournante comporte en outre un couvercle pour fermer ledit boîtier. Cela permet de garantir la protection du système tout en permettant un accès aisé aux contacts pour réaliser leur remplacement en cas de défaillance. Selon une réalisation, ledit couvercle comporte des butées contre chacune desquelles est apte à venir en appui un contact correspondant. Chaque butée assure une retenue en translation d'un des contacts à l'intérieur de son logement correspondant.
Selon une réalisation, ledit couvercle comprend des trous autorisant chacun le passage d'un terminal destiné à coopérer avec une interface de connexion d'un contact correspondant. Cela permet de faciliter la connexion entre les terminaux et les contacts.
Selon une réalisation, une première longueur entre une extrémité externe de chaque logement et une butée correspondante du couvercle est supérieure à une deuxième longueur axiale maximale d'une tête de contact correspondant, de telle façon qu'un ratio entre ladite deuxième longueur divisée par ladite première longueur est compris entre 0.99 et 0.92. Ainsi, en autorisant un déplacement axial du connecteur à l'intérieur de son logement, une telle caractéristique permet d'absorber les jeux de montage des différents éléments de la machine pour garantir une connexion entre les terminaux et les interfaces de connexion correspondantes.
Selon une réalisation, une largeur de chaque logement est supérieure à une largeur maximale d'un contact correspondant, de telle façon qu'un ratio entre la largeur maximale de chaque contact divisée par la largeur d'un logement correspondant est compris entre 0.96 et 0.85. Cette configuration permet d'améliorer la capacité du dispositif à absorber les jeux de montage.
L'invention a également pour objet un compresseur de véhicule automobile caractérisé en ce qu'il comporte une machine électrique tournante telle que précédemment définie.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l'examen des figures qui l'accompagnent. Ces figures ne sont données qu'à titre illustratif mais nullement limitatif de l'invention.
La figure 1 est une vue en perspective d'une machine électrique tournante selon la présente invention intégrée dans un compresseur;
La figure 2 est une vue en perspective et en coupe partielle de la machine électrique tournante de la figure 1 ;
La figure 3 est une vue de dessus de la machine électrique tournante selon la présente invention sans son carter;
La figure 4 est une vue en coupe axiale de la machine électrique tournante selon la présente invention; La figure 5 montre une vue en perspective d'un boîtier et de son couvercle destiné à recevoir les contacts établissant la connexion entre les sorties des enroulements de phase et les terminaux d'un connecteur;
La figure 6 est une vue en perspective du couvercle seul;
La figure 7 est une vue en perspective du boîtier seul comportant les logements recevant les contacts selon la présente invention;
La figure 8 est une vue en coupe transversale d'un logement contenant un contact selon la présente invention;
La figure 9 est une vue en perspective d'un contact seul.
Les éléments identiques, similaires ou analogues conservent la même référence d'une figure à l'autre.
Les figures 2 et 3 montrent une machine électrique tournante 10 comportant un stator bobiné 1 1 , qui pourra être polyphasé, entourant un rotor 12 avec présence d'un entrefer entre la périphérie externe du rotor 12 et la périphérie interne du stator 1 1 . Le rotor 12 à aimants permanents est monté sur un arbre 13. Le stator 1 1 est fixé à un carter 16 visible en figures 1 et 2 configuré pour porter à rotation l'arbre 13 via des roulements à billes et/ou à aiguilles. La machine électrique 10 pourra appartenir à un compresseur utilisé pour la compression de fluide réfrigérant de climatiseur de véhicule automobile.
Plus précisément, le rotor 12 comporte un corps 19 (cf. figure 4) formé par un empilement axial de tôles afin de diminuer les courants de Foucault. Le corps 19 peut être lié en rotation à l'arbre 13 de la machine électrique tournante 10 de différentes manières, par exemple par emmanchement en force de l'arbre 13 cannelé à l'intérieur de l'ouverture centrale du rotor 12, ou à l'aide d'un dispositif à clavette.
Le rotor 12 comporte des cavités 20 destinées à recevoir des aimants permanents 21 . Les aimants 21 sont réalisés en ferrite ou en terre rare selon les applications et la puissance recherchée de la machine. En variante, les aimants peuvent être de nuance différente pour réduire les coûts. Le rotor 12 est à concentration de flux, c'est-à-dire que les faces latérales en vis-à-vis des aimants situés dans deux encoches consécutives sont de même polarité.
Par ailleurs, comme on peut le voir sur la figure 3, le stator 1 1 d'axe X qui correspond également à l'axe du rotor 12 comporte un corps 25 et un bobinage 26. Le corps de stator 25 est réalisé dans un matériau ferromagnétique et consiste par exemple en un empilement axial de tôles planes. Le corps 25 de stator présente une périphérie externe ayant un rayon maximum Rmax et une périphérie interne ayant un rayon minimum Rmin. Le corps 25 comporte des dents 29 réparties angulairement de manière régulière sur une périphérie interne d'une culasse 32. Ces dents 29 délimitent des encoches, de telle façon que chaque encoche est délimitée par deux dents 29 successives. La culasse 32 correspond ainsi à la portion
annulaire externe pleine du corps 25 qui s'étend entre le fond des encoches et la périphérie externe du stator 1 1 .
Les encoches débouchent axialement dans les faces d'extrémité axiales du corps 25. Les encochessont également ouvertes radialement vers l'intérieur du corps 25. Le stator 1 1 est muni de pieds de dent 34 du côté des extrémités libres des dents 29. Chaque pied de dent 34 s'étend circonférentiellement de part et d'autre d'une dent 29 correspondante.
Pour obtenir le bobinage 26, plusieurs enroulements de phases sont formés par des bobines 37 enroulées chacune autour d'une dent. Chaque bobine 37 est formée à partir à partir d'un fil électriquement conducteur recouvert d'une couche de matériau électriquement isolant tel que de l'émail. Dans un exemple de réalisation, un isolant de bobine pourra être intercalé entre chaque bobine 37 et la dent 29 correspondante. Les enroulements sont des enroulements polyphasés connectés en étoile ou en triangle dont les sorties sont reliées à un module électrique de commande (non représenté).
A cet effet, les extrémités des enroulements de phase sont reliées électriquement à des contacts 40 positionnés chacun à l'intérieur d'un logement 41 correspondant d'un boîtier 42. Des terminaux 45 d'un connecteur 48 fixé sur une face externe du carter 16 sont destinés à s'insérer dans des interfaces de connexion 51 des contacts 40. Les terminaux 45 du connecteur 48 sont destinés à être connectés électriquement avec un connecteur complémentaire appartenant au module électrique de commande positionné à l'extérieur du carter 16.
Le boîtier comprend une extrémité interne 41 1 appartenant à un logement, cette extrémité la plus proche dudit axe X, et en ce que chaque extrémité interne 41 1 d'un logement 41 est située par rapport audit axe X à une distance plus grande que ledit rayon minimum Rmin de ladite périphérie interne dudit corps de stator 25 et à une distance plus petite que ledit rayon maximum Rmax de ladite périphérie externe. Autrement dit, le boîtier est monté axialement entre le stator est une extrémité de la machine.
Par longueur axiale du contact ou axe de contact, on entend dans le sens longitudinal du contact, c'est-à-dire dans le sens axial d'un fil conducteur lorsqu'il est positionné dans le contact.
Les contacts sont chacun disposé de manière à ce que leur axe est dans un plan radial de l'axe X de la machine.
Comme cela est mieux visible sur les figures 3 et 9, les trois contacts 40 comportent chacun une forme allongée ayant à une extrémité une interface de connexion 51 et à l'autre extrémité une interface de liaison 52 prenant par exemple la forme d'un pince-fil pour réaliser la liaison électrique entre les extrémités 53 des enroulements de phase et le contact 40 correspondant. Les contacts 40 ont une longueur L2 supérieure à un écart entre le rayon maximum Rmax et le rayon minimum Rmin du corps de stator 25. Comme cela ressort de la figure 3, les trois interfaces de connexion 51 sont les parties des contacts 40 les plus éloignées de l'axe X. Les trois interfaces de connexion 51 sont alignées les unes par rapport aux autres suivant une droite D1 .
Par ailleurs, chaque contact 40 est positionné à l'intérieur d'un logement 41 correspondant. Chaque logement 41 comprend une extrémité interne 41 1 la plus proche de l'axe X et une extrémité externe 412 la plus éloignée de l'axe X située du côté de la culasse 32. Les extrémités internes 41 1 des logements 41 sont situées par rapport à l'axe X à une distance plus grande que le rayon minimum Rmin de la périphérie interne du corps de stator 25. Les extrémités internes 41 1 des logements 41 sont positionnées entre la périphérie interne et la périphérie externe du corps de stator 25, de telle façon que les logements 41 et les contacts 40 se superposent axialement au moins en partie avec le corps de stator 25. Deux éléments sont considérés comme se superposant axialement l'un par rapport à l'autre lorsqu'une droite d'orientation axiale par rapport à l'axe X passant par un des éléments coupe également le second.
Comme cela est bien visible sur les figures 5 et 7, les trois logements 41 sont formés dans le boîtier 42 monobloc, c'est-à-dire que les trois logements 41 forment avec le boîtier 42 une seule et même pièce. A cet effet, le boîtier 42 comprend une plaque de liaison 55 assurant une liaison entre les trois logements 41 . Des murets 56 sont issus de la plaque de liaison 55, de telle façon que chaque logement 41 est délimité par un fond 57, deux murets 56 en vis-à-vis l'un par rapport à l'autre, et un troisième muret 56 positionné à une extrémité des deux murets 56 en vis-à-vis l'un de l'autre. Ainsi, chaque logement 41 ayant une section transversale en forme de U est ouvert axialement par rapport à l'axe X de la machine électrique 10 sur toute la longueur axiale du contact 40. On autorise ainsi un montage des contacts 40 suivant une direction axiale X de la machine électrique 10.
Dans l'exemple représenté, la plaque de liaison 55 s'étend du côté des extrémités libres des murets 56 de manière à relier ces extrémités libres entre elles. Toutefois, en variante, la plaque de liaison 55 pourra être positionnée du côté opposé et former les fonds 57 des logements 41 . Chaque fond 57 pourra également comporter une rainure 58 destinée à recevoir une protubérance correspondante appartenant à un contact 40 afin de garantir un positionnement à plat du contact 40 à l'intérieur du logement 41 correspondant.
Comme on peut le voir sur la figure 3, en définissant un plan P1 comprenant l'axe X du stator 1 1 et passant par une interface de connexion 51 centrale située entre les deux autres interfaces de connexion 51 , les logements 41 sont configurés de telle façon que deux contacts 40 sont inclinés d'un même côté par rapport au plan P1 et l'autre contact 40 est incliné du côté opposé. Les deux contacts 40 inclinés du même côté du plan P1 sont non-parallèles l'un par rapport à l'autre. Ainsi, comme cela est bien visible sur la figure 7, leurs logements 41 correspondants ont des directions d'extension longitudinales formant un angle A1 entre elles. Un organe de fixation 60 est situé entre le contact central 40 et le contact incliné du côté opposé par rapport au contact 40 central. L'organe de fixation 60 est constitué par une portion en saillie munie d'un taraudage interne pour la réception d'une vis de fixation permettant la fixation du connecteur 48.
Par ailleurs, comme cela est visible sur les figures 5 et 6, un couvercle 61 est utilisé pour fermer le boîtier 42. Lorsque le boîtier 42 est fermé par le couvercle 61 , seule l'extrémité interne 41 1 du logement 41 reste ouverte pour le passage du fil des enroulements de phase. Pour assurer l'assemblage du couvercle 61 avec le boîtier 42, le couvercle 61 comporte des moyens d'encliquetage. Ces moyens d'encliquetage sont constitués par des ergots 71 issus de rebords 72 du couvercle et destinés à venir en appui de part et d'autre de la plaque de liaison 55.
Comme cela est illustré par les figures 6 et 8, le couvercle 61 pourra comporter des butées 64 contre chacune desquelles est apte à venir en appui une patte 65 d'un contact 40 correspondant. Chaque butée 64 positionnée entre l'extrémité interne 41 1 ouverte du logement 41 et la patte 65 assure ainsi une retenue en translation d'un contact 40 à l'intérieur de son logement 41 correspondant. Chaque nervure 66, par exemple en forme de croix, s'étendant entre l'extrémité interne 41 1 ouverte du logement 41 et la butée 64 permet de garantir un positionnement correct de la tête du contact 40 dans son logement 41 . La tête de contact formant l'interface de connexion 51 présente une longueur L2'.
Le couvercle 61 comprend en outre des trous 68 traversants autorisant chacun le passage d'un terminal 45 destiné à coopérer avec une interface de de connexion 51 d'un contact 40 correspondant.
Afin de compenser le jeu de montage des différents éléments, une longueur L1 entre une extrémité externe 412 d'un logement 41 et une butée 64 correspondante du couvercle 61 est supérieure à une longueur L2' maximale d'une tête de contact correspondant. Dans un exemple de réalisation, un ratio entre la longueur maximale L2' de chaque tête de contact 40 divisée par la longueur L1 correspondante est compris entre 0.99 et 0.92.
Une largeur L3 de chaque logement 41 est supérieure à une largeur maximale L4 d'un contact 40 correspondant. Dans un exemple de réalisation, un ratio entre la largeur maximale L4 de chaque contact 40 divisée par la largeur L3 d'un logement correspondant est compris entre 0.92 et 0.85.
La machine électrique tournante 10 a été décrite pour une machine triphasée comportant donc trois contacts 40 et trois logements 41 correspondants. Toutefois, le nombre de contacts 40 et de logements 41 correspondants pourra être adapté au nombre de phases de la machine, à savoir cinq pour une machine pentaphasée, six pour une machine hexaphasée, etc..
Bien entendu, la description qui précède a été donnée à titre d'exemple uniquement et ne limite pas le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les différents éléments par tous autres équivalents.
Claims
1 . Machine électrique tournante (10) comprenant:
- un stator (1 1 ) ayant un axe (X) et comportant un corps (25) réalisé en matériau ferromagnétique, ledit corps de stator (25) présentant une périphérie externe ayant un rayon maximum (Rmax) et une périphérie interne ayant un rayon minimum (Rmin),
caractérisée en ce que ladite machine électrique tournante (10) comporte en outre:
- au moins trois contacts (40) comportant chacun une interface de connexion (51 ),
- lesdites trois interfaces de connexion (51 ) étant alignées les unes par rapport aux autres suivant une droite (D1 ),
- dans lequel lesdits contacts (40) ayant une longueur axiale (L2) supérieure à un écart entre ledit rayon maximum (Rmax) et ledit rayon minimum (Rmin) dudit corps de stator (25),
- au moins trois logements (41 ), chaque contact (40) étant positionné à l'intérieur d'un logement (41 ) correspondant,
- chaque logement (41 ) comprenant une extrémité interne (41 1 ) la plus proche dudit axe (X), et en ce que chaque extrémité interne (41 1 ) d'un logement (41 ) est située par rapport audit axe (X) à une distance plus grande que ledit rayon minimum (Rmin) de ladite périphérie interne dudit corps de stator (25) et à une distance plus petite que ledit rayon maximum (Rmax) de ladite périphérie externe.
2. Machine électrique tournante selon la revendication 1 , caractérisée en ce que lesdites trois interfaces de connexion (51 ) sont les parties de chacun des contacts (40) les plus éloignées dudit axe (X).
3. Machine électrique tournante selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que, un plan (P1 ) comprenant ledit axe du stator (1 1 ) et passant par une interface de connexion (51 ) centrale située entre les deux autres interfaces de connexion (51 ), deux contacts (40) sont inclinés d'un même côté par rapport audit plan (P1 ) et l'autre contact (40) est incliné du côté opposé.
4. Machine électrique tournante selon la revendication 3, caractérisée en ce que les deux contacts (40) inclinés du même côté dudit plan (P1 ) sont non parallèles l'un par rapport à l'autre.
5. Machine électrique tournante selon la revendication 3 ou 4, caractérisée en ce qu'elle comprend un organe de fixation (60) passant entre un contact (40) central et un contact (40) incliné d'un côté opposé par rapport audit contact (40) central.
6. Machine électrique tournante selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que chaque logement (41 ) est ouvert axialement par rapport à ladite machine électrique tournante sur toute la longueur axiale (L2) dudit contact (40) correspondant.
7. Machine électrique tournante selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que lesdits trois logements (41 ) sont formés dans un boîtier (42) monobloc.
8. Machine électrique tournante selon la revendication 7, caractérisée en ce que ledit boîtier (42) comprend une plaque de liaison (55) et des murets (56) délimitant lesdits logements (41 ).
9. Machine électrique tournante selon la revendication 7 ou 8, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre un couvercle (61 ) pour fermer ledit boîtier (42).
10. Machine électrique tournante selon la revendication 9, caractérisée en ce que ledit couvercle (61 ) comporte des butées (64) contre chacune desquelles est apte à venir en appui un contact (40) correspondant.
1 1 . Machine électrique tournante selon la revendication 9 ou 10, caractérisée en ce que ledit couvercle (61 ) comprend des trous (68) autorisant chacun le passage d'un terminal (45) destiné à coopérer avec une interface de connexion (51 ) d'un contact (40) correspondant.
12. Machine électrique tournante selon l'une quelconque des revendications 9 à 1 1 , caractérisée en ce qu'une première longueur (L1 ) entre une extrémité externe (412) de chaque logement (41 ) et une butée (64)
correspondante du couvercle (61 ) est supérieure à une deuxième longueur axiale (Ι_2') maximale d'une tête de contact (40) correspondant, de telle façon qu'un ratio entre ladite deuxième longueur (Ι_2') divisée par ladite première longueur (L1 ) est compris entre 0.99 et 0.92.
13. Machine électrique selon l'une quelconque des revendications 1 à
12, caractérisée en ce qu'une largeur (L3) de chaque logement (41 ) est supérieure à une largeur maximale (L4) d'un contact (40) correspondant, de telle façon qu'un ratio entre la largeur maximale (L4) de chaque contact (40) divisée par la largeur (L3) d'un logement (41 ) correspondant est compris entre 0.96 et 0.85.
14. Compresseur de véhicule automobile caractérisé en ce qu'il comporte une machine électrique tournante (10) telle que définie selon l'une quelconque des revendications précédentes.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR1653511 | 2016-04-21 | ||
FR1653511A FR3050589B1 (fr) | 2016-04-21 | 2016-04-21 | Machine electrique tournante munie de contacts etablissant une connexion entre des enroulements de phases et des terminaux d'un connecteur |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2017182742A1 true WO2017182742A1 (fr) | 2017-10-26 |
Family
ID=56373036
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/FR2017/050897 WO2017182742A1 (fr) | 2016-04-21 | 2017-04-13 | Machine electrique tournante munie de contacts etablissant une connexion entre des enroulements de phases et des terminaux d'un connecteur |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
FR (1) | FR3050589B1 (fr) |
WO (1) | WO2017182742A1 (fr) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004176682A (ja) * | 2002-11-29 | 2004-06-24 | Ubukata Industries Co Ltd | 冷媒用電動圧縮機 |
EP1478078A2 (fr) * | 2003-05-13 | 2004-11-17 | Fanuc Ltd | Moteur électrique |
-
2016
- 2016-04-21 FR FR1653511A patent/FR3050589B1/fr active Active
-
2017
- 2017-04-13 WO PCT/FR2017/050897 patent/WO2017182742A1/fr active Application Filing
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004176682A (ja) * | 2002-11-29 | 2004-06-24 | Ubukata Industries Co Ltd | 冷媒用電動圧縮機 |
EP1478078A2 (fr) * | 2003-05-13 | 2004-11-17 | Fanuc Ltd | Moteur électrique |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR3050589A1 (fr) | 2017-10-27 |
FR3050589B1 (fr) | 2021-04-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3005535B1 (fr) | Machine electrique munie d'un systeme de guidage d'au moins un fil de connexion d'une sonde de mesure et systeme de guidage correspondant | |
EP3304699B1 (fr) | Moteur electrique a commutation electronique et dispositif de pulsion d'air correspondant | |
FR3006822A1 (fr) | Machine electrique munie d'un amortisseur pour resister mecaniquement aux sollicitations vibratoires et amortisseur correspondant | |
EP3236562A1 (fr) | Machine electrique tournante minimisant les perturbations electromagnetiques subies par un element de mesure | |
WO2017182755A1 (fr) | Machine electrique tournante munie d'un boîtier de contacts à configuration optimisée | |
WO2017182742A1 (fr) | Machine electrique tournante munie de contacts etablissant une connexion entre des enroulements de phases et des terminaux d'un connecteur | |
EP3223393B1 (fr) | Machine electrique tournante ayant un ratio de dimensions minimisant les ondulations de couple | |
WO2017182746A1 (fr) | Machine électrique tournante améliorant une connexion entre des contacts d'enroulements de phases et des terminaux d'un connecteur | |
EP3539200A1 (fr) | Machine electrique tournante integrant un carter de reducteur de vitesse | |
FR3049129A1 (fr) | Machine electrique tournante muni d'un stator monte sans frettage | |
FR3033094B1 (fr) | Rotor de machine electrique tournante a aimants permanents segmentes | |
EP3280033A1 (fr) | Machine electrique tournante munie d'un interconnecteur auto-denudant | |
EP3223392A1 (fr) | Machine electrique tournante ayant une configuration minimisant les ondulations de couple | |
FR3053543A1 (fr) | Machine electrique tournante munie d'un interconnecteur fixe sur le corps du stator | |
FR3074981B1 (fr) | Stator bobine pour machine electrique tournante muni de detrompeurs de phases | |
WO2018020187A1 (fr) | Machine electrique tournante munie de sorties de phase plaquees par serrage contre des pistes conductrices | |
EP3560079A1 (fr) | Machine électrique tournante munie d'un isolant électrique entre un dissipateur thermique et un palier | |
FR3069973A1 (fr) | Rotor de machine electrique tournante muni d'un flasque ayant une fonction de maintien d'aimants permanents | |
FR3055756B1 (fr) | Machine electrique tournante comprenant un ensemble electronique demontable | |
WO2018150128A1 (fr) | Onduleur de machine electrique tournante a refroidissement ameliore | |
EP3549237A1 (fr) | Rotor pour machine électrique tournante | |
WO2018042124A1 (fr) | Rotor de machine electrique tournante muni d'au moins une portion deformable pour le remplissage d'une cavité | |
FR3065338A1 (fr) | Machine electrique tournante munie d'un dispositif de mesure de la position angulaire du rotor a configuration amelioree | |
FR3128329A1 (fr) | Rotor bobiné pour moteur électrique agencé pour faciliter son assemblage | |
EP3977601A1 (fr) | Machine electrique tournante munie d'une chambre de refroidissement |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 17722103 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 17722103 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |