WO2021122489A1 - Rotor of a rotary electric machine - Google Patents

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WO2021122489A1
WO2021122489A1 PCT/EP2020/086052 EP2020086052W WO2021122489A1 WO 2021122489 A1 WO2021122489 A1 WO 2021122489A1 EP 2020086052 W EP2020086052 W EP 2020086052W WO 2021122489 A1 WO2021122489 A1 WO 2021122489A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
wire
rotor
fan
coil
plate
Prior art date
Application number
PCT/EP2020/086052
Other languages
French (fr)
Inventor
Pierre Segard
Mohamed EL-GHAZAL
Sylvain PERREAUT
Henri DELIANNE
David MARGUERITTE
Eric JOZEFOWIEZ
Original Assignee
Valeo Equipements Electriques Moteur
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valeo Equipements Electriques Moteur filed Critical Valeo Equipements Electriques Moteur
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00—Arrangements for cooling or ventilating
    • H02K9/02—Arrangements for cooling or ventilating by ambient air flowing through the machine
    • H02K9/04—Arrangements for cooling or ventilating by ambient air flowing through the machine having means for generating a flow of cooling medium
    • H02K9/06—Arrangements for cooling or ventilating by ambient air flowing through the machine having means for generating a flow of cooling medium with fans or impellers driven by the machine shaft
    • 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
    • H02K3/527—Fastening salient pole windings or connections thereto applicable to rotors only
    • H02K3/528—Fastening salient pole windings or connections thereto applicable to rotors only of the claw-pole type

Definitions

  • the invention relates in particular to a rotor provided with a fan for a rotating electrical machine.
  • the invention finds a particularly advantageous application in the field of rotating electrical machines such as alternators, alternator-starters or even reversible machines or electric motors.
  • a reversible machine is a rotating electrical machine capable of working in a reversible manner, on the one hand, as an electric generator in alternator function and, on the other hand, as an electric motor for example to start the heat engine of the motor vehicle. .
  • a rotating electrical machine comprises a movable rotor rotating about an axis and a fixed stator.
  • alternator mode when the rotor is rotating, it induces a magnetic field in the stator which transforms it into electric current to supply the electrical consumers of the vehicle and to recharge the battery.
  • motor mode the stator is electrically supplied and induces a magnetic field driving the rotor in rotation, for example to start the heat engine.
  • the rotor is here a claw type rotor comprising two pole wheels, an electric coil wound around the core of the pole wheels, an electrical insulator arranged to electrically insulate the coil of the pole wheels and at least one fan mounted on the wheel fleece for machine cooling.
  • the machine also has a shaft, with the rotor mounted on the shaft, and a manifold mounted on one end of the shaft and arranged to electrically power the rotor electrical coil. To do this, at least one end of the electrical wire forming the coil extends along the upper face of the plate between a tab for retaining the electrical insulation and the fan.
  • the centrifugal force exerted on the various components of the rotor and in particular on the end of the wire of the coil is important.
  • centrifugal force can damage said end and cause the machine to malfunction.
  • the present invention aims to make it possible to avoid the drawbacks of the prior art.
  • the present invention aims to provide a solution which guarantees the retention of the end of the wire of the coil of the rotor.
  • the present invention therefore relates to a rotor for a rotary electrical machine, having an axis of rotation and comprising: at least one pole wheel comprising a plate extending transversely with respect to the axis and a core extending axially from the platen, a rotor coil having an electric wire wound around the pole wheel core and having at least one end, an electrical insulator extending between the pole wheel and the rotor coil and having a tongue arranged to guide and hold the end of the wire from the spool, a fan comprising a base and at least one blade extending from the base, the base being mounted on the plate of the pole wheel.
  • the fan further comprises a device for retaining the end of the wire of the spool, said retaining device being arranged to hold by compression at least a portion of said end of the wire of the spool.
  • the end of the coil wire is here held both by the electrical insulator via the tab and by the fan via the retainer.
  • the fan holds the end of the wire of the spool by compression which ensures sufficient retention of said end. Its retention is thus guaranteed during the rotation of the rotor.
  • the portion of the end of the wire of the spool which is held by compression of the holding device may have a deformation so that its section is different from the section of the end of the spool wire which is not is not subject to compressive stress.
  • the compression can thus generate a deformation of the wire of the spool.
  • a height in an axial direction of the portion of the end of the wire end of the spool which is in compression contact with the holder is less than an axial height of another portion of the end of the wire end. the coil which is not subjected to the compressive force of said holding device.
  • the tab of the electrical insulator is deformed by the compressive force produced by the holding device on the end of the wire of the coil.
  • the tongue has a recess in which the end of the electrical wire of the coil is partially housed. This is to prevent damage to the electric wire which could cause the machine to malfunction.
  • the material forming the electric wire is harder than the material forming the tab of the insulation.
  • At least a portion of the end of the wire of the coil is arranged between the holding device and the tab of the electrical insulator itself arranged on the plate of the pole wheel.
  • the holding device extends in a radial direction over the entire width of the base of the fan. This keeps the end of the spool wire over the entire surface area available to the fan and thus improves its hold. For example, the retainer does not extend radially beyond the base. This makes it possible not to complicate the manufacture of the fan.
  • the holding device comprises: a base plate extending transversely with respect to the axis and being mounted on the base of the fan, the end of the wire being arranged in contact with the base plate , and two side walls each projecting from the bottom plate, the end of the wire being arranged between said two side walls.
  • the holding device forms a tunnel for holding the end of the coil.
  • each side wall of the holding device extends in the direction of the pole wheel, in particular in an axial direction.
  • a connecting fillet is formed between each of the side walls and the bottom plate. This leave is used to guide the electric wire in the direction of the base plate. This improves the efficiency of the compressive force exerted by the base on the end of the wire.
  • this leave has a radius of between 1, 5 mm and 2 mm.
  • the side walls each have a free end which extends at a distance from the electrical insulator and from the plate of the pole wheel.
  • each of the free ends of the side walls is not in contact either with the coil insulator and in particular its tongue, or with the plate of the pole wheel. This is to prevent the retaining device from coming into contact with the insulation. electric or the pole wheel which could cause a reduction in the compressive force made on the end of the electric wire and would therefore reduce the effectiveness of its maintenance.
  • the holding device has a width, in a circumferential direction, greater than the width of the tab of the electrical insulator.
  • the side walls of the retainer extend on either side of the tongue circumferentially.
  • the electrical insulation comprises a housing inside which is arranged a part of the end of the coil wire, said housing being arranged, at least partially, in a cavity of the holding device. This is to prevent the fan from not being properly placed on the pole wheel due to the thickness of the housing and that of the retainer.
  • the cavity extends from the inner end of the holding device.
  • the cavity is arranged to match the shape of the housing of the electrical insulator.
  • the shape of the inner surface of the cavity matches the shape of the outer surface of the housing.
  • the cavity is in simple contact with the housing of the electrical insulator.
  • simple contact is meant the fact that there is no compressive force exerted by the cavity on the housing.
  • the electrical insulation comprises at least one wall projecting from the guide tongue, the wall being arranged to hold the end of the wire of the coil in a circumferential direction. This makes it possible to strengthen the retention of the end of the electric wire, in particular in a circumferential direction.
  • the wall extends radially.
  • the electrical insulation has two walls extending on either side of the coil circumferentially from the end of the electrical wire.
  • the plate of the pole wheel has a recess in which the fan holding device is arranged. This makes it possible to decrease the axial size of the machine and to have a flat fan base which improves the ventilation performance of the fan.
  • the recess extends in a radial direction.
  • the electric coil comprises two ends of the electric wire and the fan comprises two holding devices, each of said devices being arranged to hold by compression at least a portion of each of said ends of the wire of the coil, respectively.
  • the holding devices are arranged diametrically opposed to the axis.
  • the fan is formed from a plastic material.
  • the fan is a centrifugal fan or an axial-centrifugal fan or else an axial fan.
  • the present invention also relates to a rotary electrical machine comprising a rotor as described above.
  • the rotating electric machine can advantageously form an alternator, an alternator-starter, a reversible machine or an electric motor.
  • the machine further comprises a shaft on which the rotor is mounted and a manifold mounted on one end of the shaft, the end or ends of the wire of the coil being electrically connected to the collector.
  • Figure 1 shows, schematically and partially, a sectional view of a rotary electrical machine according to an exemplary implementation of the invention.
  • Figure 2 shows, schematically and partially, a perspective view from above of an exemplary rotor according to the invention in which the fan has been removed.
  • Figure 3 shows, schematically and partially, a perspective view of a zoomed portion of Figure 2.
  • Figure 4 shows, schematically and partially, a perspective view from below of an example of a fan according to the invention.
  • Figure 5 shows, schematically and partially, a sectional view in an ortho-radial plane of the example of the rotor of Figure 2 comprising the fan and showing the holding device, and
  • Figure 6 shows, schematically and partially, a sectional view in a radial axial plane of the rotor of Figure 5.
  • FIG. 1 shows an example of a compact and polyphase rotary electrical machine 10, in particular for a vehicle such as a motor vehicle.
  • This machine 10 converts mechanical energy into electrical energy, in alternator mode, and can operate in motor mode to transform electrical energy into mechanical energy.
  • This rotating electric machine 10 is, for example, an alternator, an alternator-starter, a reversible machine or an electric motor.
  • the machine 10 comprises a housing 11. Inside this housing 11, it further comprises a shaft 13, a rotor 12 integral in rotation with the shaft 13 and a stator 15 surrounding the rotor 12.
  • the rotational movement of the rotor 12 takes place around an X axis.
  • the axial direction corresponds to the X axis, passing through the shaft 13 at its center, while the orientations radial planes correspond to concurrent planes, and in particular perpendicular, to the X axis.
  • the internal designation corresponding to an element oriented towards the axis, or closer to the axis with respect to a second element, the external denomination designating a distance from the axis.
  • the housing 11 comprises a front flange 16 and a rear flange 17 which are assembled together. These flanges 16, 17 are hollow in shape and each carry a central bearing coupled to a ball bearing 18, 19. respective for the rotational mounting of the shaft 13.
  • the housing 11 comprises fixing means 14 allowing the mounting of the rotary electrical machine 10 in the vehicle.
  • a drive member such as a pulley 20 can be fixed on a front end of the shaft 13. This member makes it possible to transmit the rotational movement to the shaft or to the shaft to transmit its movement of belt rotation.
  • the front / rear denominations refer to this member.
  • a front face is a face oriented in the direction of the organ while a rear face is a face oriented in the opposite direction of said organ.
  • the rear end of the shaft 13 carries, here, slip rings 21 belonging to a collector 22.
  • Brushes 23 belonging to a brush holder 24 are arranged so as to rub on the slip rings 21.
  • the brush holder 24 is connected to a voltage regulator or an inverter control module (not shown).
  • the front flange 16 and the rear flange 17 may have substantially lateral openings for the passage of an air flow in order to allow the cooling of the machine 10 by air circulation generated by the rotation of a front fan 25 arranged on a front axial face of rotor 12 and a rear fan 26 arranged on a rear axial face of said rotor.
  • Each fan 25, 26 may form a centrifugal fan or an axial fan or an axial-centrifugal fan.
  • the rotor 12 is a claw rotor comprising two pole wheels 31.
  • Each pole wheel 31 is formed of a plate 32 oriented transversely, of a plurality of claws 33 forming magnetic poles and a cylindrical core 34.
  • the claws and the core extend axially from the plate and in particular from a lower axial end face 41 extending radially.
  • the core 34 extends axially from an internal portion of the plate 32 and the claws extend axially from an external portion of the plate 32.
  • the core is formed of two half-cores each extending from a respective plate 32.
  • the rotor comprises a coil 35 wound around the core.
  • the coil is formed from an electrical wire comprising a wound portion and two ends 37 forming the electrical supply portions of the coil.
  • rings collectors 21 belonging to the collector 22 are connected to the respective ends of the coil 35.
  • the rotor also comprises an electrical insulator 38 extending between the pole wheel 31 and the rotor coil 35.
  • the insulator comprises a cylindrical portion on which the coil is wound, said portion being arranged around the core 34.
  • L ' insulator further comprises two annular portions extending on either side of the cylindrical portion and each arranged in contact with a lower axial end face 41 of a respective plate.
  • the insulator 38 also comprises a tab 39, visible in Figures 2 and 3, arranged to guide and hold at least one end 37 of the wire of the coil between the wound portion of the coil and a hook of the collector 22 with which said end is connected to power the coil.
  • the tongue extends from one of the annular portions.
  • the tongue 39 has an axial portion 42 extending axially and a radial portion 43 extending radially on an upper axial end face 40 of the plate 32, said face 40 being axially opposite to the lower axial end face 41.
  • the end 37 being guided by the axial part 42 then by the radial part 43 towards the hook of the manifold 22.
  • the insulator 38 comprises two tabs 39 each arranged to guide and hold one of the ends 37 of the electric wire of the coil 35.
  • one of the tabs is associated with the coil input power and the other tab is associated with the coil output power.
  • the tabs are arranged diametrically opposed to each other.
  • the tongues 39 as well as the ends 37 of the coil can be arranged angularly so as to form an angle of less than 180 ° between them.
  • the insulator 38 may include a single tab arranged to hold and guide the two ends 37 of the wire of the coil 35.
  • the rotor 12 can also include magnetic elements, such as permanent magnets, visible in dotted lines in Figure 1, interposed between two claws 33 adjacent.
  • the stator 15 comprises a body 27 formed of a pack of sheets provided with notches, equipped with notch insulation for mounting a electric winding 28.
  • the winding passes through the notches of the body 27 and form a front chignon 29 and a rear chignon 30 on either side of the body of the stator.
  • the coil 28 is formed of one or more phases comprising at least one electrical conductor and being electrically connected to an electronic assembly 36.
  • the electronic assembly 36 such as an inverter which is here mounted on the housing 11, comprises at least one electronic power module making it possible to drive at least one phase of the winding 28 and a control module.
  • the power module forms a voltage rectifier bridge to transform the alternating voltage generated into a direct voltage and vice versa.
  • Each fan 25, 26 comprises a base 44 and a plurality of blades 45 projecting, in particular generally axially, from the base.
  • Each base has an annular shape having a central opening for the passage of the shaft 13.
  • Each base 44 is mounted on the plate 32 of an associated pole wheel 31 and in particular on the upper axial end face 40 of said plate. This assembly is for example carried out by welding, screwing, snap-fastening, clipping, riveting.
  • the tongue 39 on which is arranged the end 37 of the coil 35 is arranged axially between the plate 32 of the pole wheel 31 and the base 44 of the fan, in particular of the rear fan 26.
  • the following description is make particular reference to the rear fan 26.
  • said tongue is arranged between the pole wheel and the front fan 25.
  • FIG. 4 illustrates more precisely an embodiment of the rear fan.
  • the fan 26 comprises a device 46 for holding the end 37 of the wire of the spool 35.
  • the retaining device 46 is arranged to exert a compressive force on a portion of the end 37 of the wire of the spool 35 and thus allow a maintenance in the axial and transverse directions of said end.
  • the end 37 of the wire of the coil is held both by the electrical insulator 38 via the tab 39 and by the fan 26 via the holding device 46.
  • the tab 39 is deformed by the force. compression performed by the holding device 46 on the end 37 of the wire of the spool.
  • the tongue has a recess in which the end of the electrical wire of the coil is partially lodged.
  • the material forming the electric wire is harder than the material forming the tab of the insulation.
  • the fan 26 comprises two holding devices 46. Each of said devices is associated with one of the ends 37 of the coil.
  • the holding devices 46 are here arranged diametrically opposed to each other. In particular, the arrangement of the holding devices depends on the arrangement of the ends of the wire of the spool. The holding devices are therefore each arranged so as to extend opposite the end of the wire of the associated spool. In the alternative not shown where a single tab is associated with both ends of the wire of the spool, the fan has a single holding device.
  • the retaining device 46 protrudes from the base 44 of the fan 26. More precisely, said device protrudes in an axial direction opposite to the direction of extension of the blades 45.
  • the device support extends axially towards the plate 32 of the pole wheel 31. Thus, the support device extends from the face of the base which is opposite the pole wheel.
  • the retaining device 46 comprises a bottom plate 47 extending transversely with respect to the axis and being mounted on the base 44 of the fan, and two side walls 48 each extending projecting from from said bottom plate.
  • the end 37 of the wire is arranged in contact with the bottom plate 47 between the two side walls 48.
  • the holding device 46 forms a holding tunnel in which the end 37 of the spool is housed.
  • the retaining device 46 extends, here, in a radial direction over the entire width of the base 44 of the fan 26.
  • each side wall 48 of the retaining device 46 extends axially in the direction of the plate 32 of the pole wheel 31 so as to at least partially surround a portion of the end 37 of the coil 35 and here, a portion of the radial part 43 of the tongue 39.
  • a connecting fillet 49 is formed between each of the side walls 48 and the bottom plate 47 so that the surface of the retaining device 49 in contact with the end 37 of the coil 35 generally has the shape of a portion of an oval or of an arc of a circle.
  • this connecting fillet 49 has a radius of between 1.5 mm and 2 mm.
  • a flat portion can be arranged on the bottom plate 47 between the two ends of the connecting fillet.
  • the planar portion has a width in an ortho-radial direction less than the diameter of the wire.
  • the side walls 48 each have a free end 50 opposite the end forming the connection with the bottom plate 47.
  • the free ends 50 extend away from the electrical insulator 38 and therefore from the tongue 39. Said ends 50 also extend at a distance from the plate 32 of the pole wheel 31. There is therefore a clearance between the holding device 46 and the tongue 39 and between said device and the pole wheel 31.
  • the retainer 46 has a width, in a circumferential direction, greater than the width of the tab 39 of the electrical insulator so that the side walls 48 of the retainer extend on either side circumferentially of the tongue.
  • the electrical insulator 38 has a housing 51 within which is arranged a portion of the end of the coil wire.
  • Housing 51 extends radially from the tongue and is arranged radially closer to the shaft than the tongue. In other words, the housing forms an internal radial end of the tongue 39.
  • the housing 51 at least partially surrounds a portion of the end 37 of the wire of the spool 35.
  • the housing 51 may have an opening allowing the insertion of said end. 37.
  • the holding device 46 comprises a cavity 52 in which is housed the housing 51 of the insulator 38.
  • the cavity extends in the extension of the bottom plate 47 and the side walls 48 and here forms an internal radial end of the retaining device 46.
  • the cavity 52 forms a recess reducing the thickness of the bottom plate 47.
  • the side walls 48 do not have any fillets. connection 49.
  • the cavity 52 is arranged to match the shape of the housing 51 of the electrical insulator 38.
  • the electrical insulator 38 may include two walls 53 projecting from the tongue 39 on either side of the end 37 of the wire of the coil 35. Each The wall extends radially along the tongue 39.
  • the walls can extend over only a portion of the radial part 43 of the tongue 39.
  • the walls extend, here, adjacent to the housing 51.
  • Each wall 53 extends axially and has, in particular, an axial height less than the diameter of the end 37 of the coil 35.
  • the plate 32 of the pole wheel 31 has a recess 54 forming an axial recess in the plate.
  • the recess 54 extends in the upper axial end face 40 of the plate 32.
  • the recess extends radially so as to accommodate the radial part 43 of the tongue 39, the end 37 of the wire of the spool 35 and the retaining device 46 of the fan 26.
  • the holding device 46 as well as the tongue 39 carrying the end 37 of the wire of the spool 35 are arranged vis-à-vis a portion of the plate 32 extending circumferentially between two claws 33 of the wheel polar 31.
  • the fan 26 is formed from a plastic material.
  • the blades 45, the base 44 and the holding device (s) 46 are made from one material together.
  • the present invention finds applications in particular in the field of rotors for an alternator or reversible machine, but it could also be applied to any type of rotating machine.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (AREA)
  • Motor Or Generator Cooling System (AREA)

Abstract

The invention relates to a rotor for a rotary electric machine, comprising at least one magnet wheel (31) comprising a transversely extending plateau (32) and a core (34) extending axially from the plateau, a rotor coil (35) comprising an electric wire that is wound around the core and has at least one end (37), an electrical insulator (38) that extends between the magnet wheel and the rotor coil and has a tab (39) arranged to guide and hold the end of the wire of the coil, a fan (26) having a base (44) mounted on the plateau of the magnet wheel, and a device (46) holding the end of the wire of the coil, said holding device being arranged to compressively hold at least a portion of said end of the wire of the coil.

Description

Description Description
Titre de l'invention : Rotor de machine électrique tournanteTitle of the invention: Rotor of a rotating electric machine
[0001] L’invention concerne notamment un rotor muni d’un ventilateur pour une machine électrique tournante. [0001] The invention relates in particular to a rotor provided with a fan for a rotating electrical machine.
[0002] L’invention trouve une application particulièrement avantageuse dans le domaine des machines électriques tournantes telles que les alternateurs, les alterno- démarreurs ou encore les machines réversibles ou les moteurs électriques. On rappelle qu’une machine réversible est une machine électrique tournante apte à travailler de manière réversible, d’une part, comme générateur électrique en fonction alternateur et, d’autre part, comme moteur électrique par exemple pour démarrer le moteur thermique du véhicule automobile. [0002] The invention finds a particularly advantageous application in the field of rotating electrical machines such as alternators, alternator-starters or even reversible machines or electric motors. It is recalled that a reversible machine is a rotating electrical machine capable of working in a reversible manner, on the one hand, as an electric generator in alternator function and, on the other hand, as an electric motor for example to start the heat engine of the motor vehicle. .
[0003] Une machine électrique tournante comprend un rotor mobile en rotation autour d’un axe et un stator fixe. En mode alternateur, lorsque le rotor est en rotation, il induit un champ magnétique au stator qui le transforme en courant électrique afin d’alimenter les consommateurs électriques du véhicule et de recharger la batterie. En mode moteur, le stator est alimenté électriquement et induit un champ magnétique entraînant le rotor en rotation par exemple pour démarrer le moteur thermique. [0003] A rotating electrical machine comprises a movable rotor rotating about an axis and a fixed stator. In alternator mode, when the rotor is rotating, it induces a magnetic field in the stator which transforms it into electric current to supply the electrical consumers of the vehicle and to recharge the battery. In motor mode, the stator is electrically supplied and induces a magnetic field driving the rotor in rotation, for example to start the heat engine.
[0004] Le rotor est ici un rotor de type à griffes comprenant deux roues polaires, une bobine électrique enroulée autour du noyau des roues polaires, un isolant électrique agencé pour isolé électriquement la bobine des roues polaires et au moins un ventilateur monté sur la roue polaire pour le refroidissement de la machine. La machine comporte également un arbre, le rotor étant monté sur l’arbre, et un collecteur monté sur une extrémité de l’arbre et agencée pour alimenter électriquement la bobine électrique du rotor. Pour cela, au moins une extrémité du fil électrique formant la bobine s’étend le long de la face supérieure du plateau entre une languette de maintien de l’isolant électrique et le ventilateur. The rotor is here a claw type rotor comprising two pole wheels, an electric coil wound around the core of the pole wheels, an electrical insulator arranged to electrically insulate the coil of the pole wheels and at least one fan mounted on the wheel fleece for machine cooling. The machine also has a shaft, with the rotor mounted on the shaft, and a manifold mounted on one end of the shaft and arranged to electrically power the rotor electrical coil. To do this, at least one end of the electrical wire forming the coil extends along the upper face of the plate between a tab for retaining the electrical insulation and the fan.
[0005] Lors de la rotation du rotor, la force centrifuge exercée sur les différents composants du rotor et en particulier sur l’extrémité du fil de la bobine, est importante. Ainsi, si ladite extrémité n’est pas correctement maintenue, la force centrifuge peut endommager ladite extrémité et entraîner un disfonctionnement de la machine. La présente invention vise à permettre d’éviter les inconvénients de l’art antérieur. En particulier, la présente invention vise à proposer une solution qui garantisse le maintien de l’extrémité du fil de la bobine du rotor. During the rotation of the rotor, the centrifugal force exerted on the various components of the rotor and in particular on the end of the wire of the coil, is important. Thus, if said end is not properly held, centrifugal force can damage said end and cause the machine to malfunction. The present invention aims to make it possible to avoid the drawbacks of the prior art. In In particular, the present invention aims to provide a solution which guarantees the retention of the end of the wire of the coil of the rotor.
[0006] A cet effet, la présente invention a donc pour objet un rotor pour une machine électrique tournante, présentant un axe de rotation et comportant : au moins une roue polaire comportant un plateau s’étendant transversalement par rapport à l’axe et un noyau s’étendant axialement à partir du plateau, une bobine rotorique comportant un fil électrique enroulé autour du noyau de la roue polaire et comportant au moins une extrémité, un isolant électrique s’étendant entre la roue polaire et la bobine rotorique et comportant une languette agencée pour guider et maintenir l’extrémité du fil de la bobine, un ventilateur comportant une base et au moins une pale s’étendant à partir de la base, la base étant montée sur le plateau de la roue polaire. Selon la présente invention, le ventilateur comporte, en outre, un dispositif de maintien de l’extrémité du fil de la bobine, ledit dispositif de maintien étant agencé pour maintenir par compression au moins une portion de ladite extrémité du fil de la bobine. To this end, the present invention therefore relates to a rotor for a rotary electrical machine, having an axis of rotation and comprising: at least one pole wheel comprising a plate extending transversely with respect to the axis and a core extending axially from the platen, a rotor coil having an electric wire wound around the pole wheel core and having at least one end, an electrical insulator extending between the pole wheel and the rotor coil and having a tongue arranged to guide and hold the end of the wire from the spool, a fan comprising a base and at least one blade extending from the base, the base being mounted on the plate of the pole wheel. According to the present invention, the fan further comprises a device for retaining the end of the wire of the spool, said retaining device being arranged to hold by compression at least a portion of said end of the wire of the spool.
[0007] L’extrémité du fil de la bobine est ici maintenue à la fois par l’isolant électrique via la languette et par le ventilateur via le dispositif de maintien. En outre, le ventilateur maintien l’extrémité du fil de la bobine par compression ce qui assure un maintien suffisant de ladite extrémité. Son maintien est ainsi garanti lors de la rotation du rotor. [0007] The end of the coil wire is here held both by the electrical insulator via the tab and by the fan via the retainer. In addition, the fan holds the end of the wire of the spool by compression which ensures sufficient retention of said end. Its retention is thus guaranteed during the rotation of the rotor.
[0008] La portion de l’extrémité du fil de la bobine qui est maintenue par compression du dispositif de maintien peut présenter une déformation de sorte à ce que sa section soit différente de la section de l’extrémité du fil de bobine qui n’est pas soumis à l’effort de compression. La compression peut ainsi engendrer une déformation du fil de la bobine. Autrement dit, une hauteur dans une direction axiale de la portion de l’extrémité du fil de la bobine qui est en contact par compression avec le dispositif de maintien est inférieure à une hauteur axiale d’une autre portion de l’extrémité du fil de la bobine qui n’est pas soumise à l’effort de compression dudit dispositif de maintien. The portion of the end of the wire of the spool which is held by compression of the holding device may have a deformation so that its section is different from the section of the end of the spool wire which is not is not subject to compressive stress. The compression can thus generate a deformation of the wire of the spool. In other words, a height in an axial direction of the portion of the end of the wire end of the spool which is in compression contact with the holder is less than an axial height of another portion of the end of the wire end. the coil which is not subjected to the compressive force of said holding device.
[0009] Selon une réalisation, la languette de l’isolant électrique est déformée par l’effort de compression réalisée par le dispositif de maintien sur l’extrémité du fil de la bobine. Autrement dit, la languette présente une creusure dans laquelle l’extrémité du fil électrique de la bobine est partiellement logée. Cela permet d’éviter d’endommager le fil électrique ce qui pourrait causer un dysfonctionnement de la machine. [0010] De préférence, le matériau formant le fil électrique est plus dur que le matériau formant la languette de l’isolant. [0009] According to one embodiment, the tab of the electrical insulator is deformed by the compressive force produced by the holding device on the end of the wire of the coil. In other words, the tongue has a recess in which the end of the electrical wire of the coil is partially housed. This is to prevent damage to the electric wire which could cause the machine to malfunction. Preferably, the material forming the electric wire is harder than the material forming the tab of the insulation.
[0011] Selon une réalisation, au moins une portion de l’extrémité du fil de la bobine est agencée entre le dispositif de maintien et la languette de l’isolant électrique elle- même agencée sur le plateau de la roue polaire. [0011] According to one embodiment, at least a portion of the end of the wire of the coil is arranged between the holding device and the tab of the electrical insulator itself arranged on the plate of the pole wheel.
[0012] Selon une réalisation, le dispositif de maintien s’étend dans une direction radiale sur toute la largeur de la base du ventilateur. Cela permet de maintenir l’extrémité du fil de la bobine sur toute la surface disponible pour le ventilateur et ainsi d’améliorer son maintien. Par exemple, le dispositif de maintien ne s’étend radialement pas au-delà de la base. Cela permet de ne pas complexifier la fabrication du ventilateur. [0012] According to one embodiment, the holding device extends in a radial direction over the entire width of the base of the fan. This keeps the end of the spool wire over the entire surface area available to the fan and thus improves its hold. For example, the retainer does not extend radially beyond the base. This makes it possible not to complicate the manufacture of the fan.
[0013] Selon une réalisation, le dispositif de maintien comporte : une plaque de fond s’étendant transversalement par rapport à l’axe et étant montée sur la base du ventilateur, l’extrémité du fil étant agencée en contact avec la plaque de fond, et deux parois latérales s’étendant chacune en saillie à partir de la plaque de fond, l’extrémité du fil étant agencée entre lesdites deux parois latérales. Cet agencement de dispositif de maintien est simple à réaliser. According to one embodiment, the holding device comprises: a base plate extending transversely with respect to the axis and being mounted on the base of the fan, the end of the wire being arranged in contact with the base plate , and two side walls each projecting from the bottom plate, the end of the wire being arranged between said two side walls. This arrangement of the holding device is simple to produce.
[0014] Par exemple, le dispositif de maintien forme un tunnel de maintien de l’extrémité de la bobine. [0014] For example, the holding device forms a tunnel for holding the end of the coil.
[0015] Selon une réalisation, chaque paroi latérale du dispositif de maintien s’étend en direction de la roue polaire, notamment dans une direction axiale. [0015] According to one embodiment, each side wall of the holding device extends in the direction of the pole wheel, in particular in an axial direction.
[0016] Selon une réalisation, un congé de liaison est formé entre chacune des parois latérales et la plaque de fond. Ce congé permet de guider le fil électrique en direction de la plaque de fond. Cela permet d’améliorer l’efficacité de l’effort de compression exercé par la base sur l’extrémité du fil. According to one embodiment, a connecting fillet is formed between each of the side walls and the bottom plate. This leave is used to guide the electric wire in the direction of the base plate. This improves the efficiency of the compressive force exerted by the base on the end of the wire.
[0017] Par exemple, ce congé présente un rayon compris entre 1 ,5 mm et 2 mm. For example, this leave has a radius of between 1, 5 mm and 2 mm.
[0018] Selon une réalisation, les parois latérales présentent chacune une extrémité libre qui s’étend à distance de l’isolant électrique et du plateau de la roue polaire. Autrement dit, chacune des extrémités libres des parois latérales n’est pas en contact ni avec l’isolant de bobine et en particulier sa languette, ni avec le plateau de la roue polaire. Cela permet d’éviter que le dispositif de maintien ne soit en buté sur l’isolant électrique ou la roue polaire ce qui pourrait engendrer une diminution de l’effort de compression réalisé sur l’extrémité du fil électrique et diminuerait donc l’efficacité de son maintien. [0018] According to one embodiment, the side walls each have a free end which extends at a distance from the electrical insulator and from the plate of the pole wheel. In other words, each of the free ends of the side walls is not in contact either with the coil insulator and in particular its tongue, or with the plate of the pole wheel. This is to prevent the retaining device from coming into contact with the insulation. electric or the pole wheel which could cause a reduction in the compressive force made on the end of the electric wire and would therefore reduce the effectiveness of its maintenance.
[0019] Selon une réalisation, le dispositif de maintien présente une largeur, dans une direction circonférentielle, supérieure à la largeur de la languette de l’isolant électrique. Par exemple, les parois latérales du dispositif de maintien s’étendent de part et d’autre circonférentiellement de la languette. [0019] According to one embodiment, the holding device has a width, in a circumferential direction, greater than the width of the tab of the electrical insulator. For example, the side walls of the retainer extend on either side of the tongue circumferentially.
[0020] Selon une réalisation, l’isolant électrique comporte un logement à l’intérieur duquel est agencé une partie de l’extrémité du fil de bobine, ledit logement étant agencé, au moins partiellement, dans une cavité du dispositif de maintien. Cela permet d’éviter que le ventilateur ne soit pas correctement plaqué sur la roue polaire à cause de l’épaisseur du logement et de celle du dispositif de maintien. [0020] According to one embodiment, the electrical insulation comprises a housing inside which is arranged a part of the end of the coil wire, said housing being arranged, at least partially, in a cavity of the holding device. This is to prevent the fan from not being properly placed on the pole wheel due to the thickness of the housing and that of the retainer.
[0021] Selon une réalisation, la cavité s’étend à partir de l’extrémité interne du dispositif de maintien. [0021] According to one embodiment, the cavity extends from the inner end of the holding device.
[0022] Selon une réalisation, la cavité est agencée pour épouser la forme du logement de l’isolant électrique. Par exemple, la forme de la surface interne de la cavité correspond à la forme de la surface externe du logement. [0022] According to one embodiment, the cavity is arranged to match the shape of the housing of the electrical insulator. For example, the shape of the inner surface of the cavity matches the shape of the outer surface of the housing.
[0023] Selon une réalisation, la cavité est en contact simple avec le logement de l’isolant électrique. On entend par contact simple le fait qu’il n’y a pas d’effort de compression est exercé par la cavité sur le logement. [0023] According to one embodiment, the cavity is in simple contact with the housing of the electrical insulator. By simple contact is meant the fact that there is no compressive force exerted by the cavity on the housing.
[0024] Selon une réalisation, l’isolant électrique comporte au moins un muret s’étendant en saillie à partir de la languette de guidage, le muret étant agencé pour maintenir dans une direction circonférentielle l’extrémité du fil de la bobine. Cela permet de renforcer le maintien de l’extrémité du fil électrique en particulier dans une direction circonférentielle. [0024] According to one embodiment, the electrical insulation comprises at least one wall projecting from the guide tongue, the wall being arranged to hold the end of the wire of the coil in a circumferential direction. This makes it possible to strengthen the retention of the end of the electric wire, in particular in a circumferential direction.
[0025] Selon une réalisation, le muret s’étend radialement. [0025] According to one embodiment, the wall extends radially.
[0026] Par exemple, l’isolant électrique comporte deux murets s’étendant de part et d’autre circonférentiellement de l’extrémité du fil électrique de la bobine. [0026] For example, the electrical insulation has two walls extending on either side of the coil circumferentially from the end of the electrical wire.
[0027] Selon une réalisation, le plateau de la roue polaire présente un évidement dans lequel est agencé le dispositif de maintien du ventilateur. Cela permet de diminuer l’encombrement axial de la machine et d’avoir une base de ventilateur plane ce qui améliore les performances aérauliques du ventilateur. [0027] According to one embodiment, the plate of the pole wheel has a recess in which the fan holding device is arranged. This makes it possible to decrease the axial size of the machine and to have a flat fan base which improves the ventilation performance of the fan.
[0028] Selon une réalisation, l’évidement s’étend dans une direction radiale. [0028] According to one embodiment, the recess extends in a radial direction.
[0029] Selon une réalisation, la bobine électrique comprend deux extrémités du fil électrique et le ventilateur comprend deux dispositifs de maintien, chacun desdits dispositifs étant agencé pour maintenir par compression au moins une portion de chacune desdites extrémités du fil de la bobine, respectivement. Par exemple, les dispositifs de maintien sont agencés de manière diamétralement opposé par rapport à l’axe. According to one embodiment, the electric coil comprises two ends of the electric wire and the fan comprises two holding devices, each of said devices being arranged to hold by compression at least a portion of each of said ends of the wire of the coil, respectively. For example, the holding devices are arranged diametrically opposed to the axis.
[0030] Selon une réalisation, le ventilateur est formé d’un matériau plastique. [0030] According to one embodiment, the fan is formed from a plastic material.
[0031] Selon une réalisation, le ventilateur est un ventilateur centrifuge ou un ventilateur axialo-centrifuge ou encore un ventilateur axial. [0031] According to one embodiment, the fan is a centrifugal fan or an axial-centrifugal fan or else an axial fan.
[0032] La présente invention a également pour objet une machine électrique tournante comprenant un rotor tel que précédemment décrit. La machine électrique tournante peut, avantageusement, former un alternateur, un alterno-démarreur, une machine réversible ou un moteur électrique. The present invention also relates to a rotary electrical machine comprising a rotor as described above. The rotating electric machine can advantageously form an alternator, an alternator-starter, a reversible machine or an electric motor.
[0033] Selon une réalisation, la machine comprend, en outre, un arbre sur lequel est monté le rotor et un collecteur monté sur une des extrémités de l’arbre, le ou les extrémités du fil de la bobine étant connectée(s) électriquement au collecteur. [0033] According to one embodiment, the machine further comprises a shaft on which the rotor is mounted and a manifold mounted on one end of the shaft, the end or ends of the wire of the coil being electrically connected to the collector.
[0034] La présente invention pourra être mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre, d’exemples de mise en oeuvre non limitatifs de l’invention et de l’examen des dessins annexés. [0034] The present invention may be better understood on reading the detailed description which follows, non-limiting examples of implementation of the invention and examination of the accompanying drawings.
[0035] La Figure 1 représente, schématiquement et partiellement, une vue en coupe d’une machine électrique tournante selon un exemple de mise en oeuvre de l’invention. [0035] Figure 1 shows, schematically and partially, a sectional view of a rotary electrical machine according to an exemplary implementation of the invention.
[0036] La Figure 2 représente, schématiquement et partiellement, une vue en perspective de dessus d’un exemple de rotor selon l’invention dans lequel le ventilateur a été retiré. [0036] Figure 2 shows, schematically and partially, a perspective view from above of an exemplary rotor according to the invention in which the fan has been removed.
[0037] La Figure 3 représente, schématiquement et partiellement, une vue en perspective d’une portion zoomée de la figure 2. [0038] La Figure 4 représente, schématiquement et partiellement, une vue en perspective de dessous d’un exemple de ventilateur selon l’invention. Figure 3 shows, schematically and partially, a perspective view of a zoomed portion of Figure 2. Figure 4 shows, schematically and partially, a perspective view from below of an example of a fan according to the invention.
[0039] La Figure 5 représente, schématiquement et partiellement, une vue en coupe dans un plan ortho-radial de l’exemple du rotor de la figure 2 comprenant le ventilateur et montrant le dispositif de maintien, et [0039] Figure 5 shows, schematically and partially, a sectional view in an ortho-radial plane of the example of the rotor of Figure 2 comprising the fan and showing the holding device, and
[0040] La Figure 6 représente, schématiquement et partiellement, une vue en coupe dans un plan axial radial du rotor de la figure 5. Figure 6 shows, schematically and partially, a sectional view in a radial axial plane of the rotor of Figure 5.
[0041] Les éléments identiques, similaires ou analogues conservent les mêmes références d’une figure à l’autre. On notera également que les différentes figures ne sont pas nécessairement à la même échelle. De plus, les exemples de réalisation qui sont décrits dans la suite ne sont nullement limitatifs. On pourra notamment imaginer des variantes de l’invention ne comprenant qu’une sélection de caractéristiques décrites par la suite isolées des autres caractéristiques décrites. Identical, similar or analogous elements retain the same references from one figure to another. It will also be noted that the different figures are not necessarily on the same scale. In addition, the exemplary embodiments which are described below are in no way limiting. In particular, variants of the invention can be imagined comprising only a selection of characteristics described below isolated from the other characteristics described.
[0042] La figure 1 représente un exemple de machine électrique tournante 10 compacte et polyphasée, notamment pour véhicule tel qu’un véhicule automobile. Cette machine 10 transforme de l’énergie mécanique en énergie électrique, en mode alternateur, et peut fonctionner en mode moteur pour transformer de l’énergie électrique en énergie mécanique. Cette machine électrique tournante 10 est, par exemple, un alternateur, un alterno-démarreur, une machine réversible ou un moteur électrique. FIG. 1 shows an example of a compact and polyphase rotary electrical machine 10, in particular for a vehicle such as a motor vehicle. This machine 10 converts mechanical energy into electrical energy, in alternator mode, and can operate in motor mode to transform electrical energy into mechanical energy. This rotating electric machine 10 is, for example, an alternator, an alternator-starter, a reversible machine or an electric motor.
[0043] Dans cet exemple, la machine 10 comporte un boîtier 11. A l'intérieur de ce boîtier 11 , elle comporte, en outre, un arbre 13, un rotor 12 solidaire en rotation de l’arbre 13 et un stator 15 entourant le rotor 12. Le mouvement de rotation du rotor 12 se fait autour d’un axe X. Dans la suite de la description, la direction axiale correspond à l'axe X, traversant en son centre l’arbre 13, alors que les orientations radiales correspondent à des plans concourants, et notamment perpendiculaires, à l'axe X. Pour les directions radiales, la dénomination intérieure correspondant à un élément orienté vers l’axe, ou plus proche de l’axe par rapport à un second élément, la dénomination extérieure désignant un éloignement de l’axe. In this example, the machine 10 comprises a housing 11. Inside this housing 11, it further comprises a shaft 13, a rotor 12 integral in rotation with the shaft 13 and a stator 15 surrounding the rotor 12. The rotational movement of the rotor 12 takes place around an X axis. In the remainder of the description, the axial direction corresponds to the X axis, passing through the shaft 13 at its center, while the orientations radial planes correspond to concurrent planes, and in particular perpendicular, to the X axis. For radial directions, the internal designation corresponding to an element oriented towards the axis, or closer to the axis with respect to a second element, the external denomination designating a distance from the axis.
[0044] Dans cet exemple, le boîtier 11 comporte un flasque avant 16 et un flasque arrière 17 qui sont assemblés ensemble. Ces flasques 16, 17 sont de forme creuse et portent, chacun, centralement un palier accouplé à un roulement à billes 18, 19 respectif pour le montage à rotation de l'arbre 13. En outre, le boîtier 11 comporte des moyens de fixation 14 permettant le montage de la machine électrique tournante 10 dans le véhicule. In this example, the housing 11 comprises a front flange 16 and a rear flange 17 which are assembled together. These flanges 16, 17 are hollow in shape and each carry a central bearing coupled to a ball bearing 18, 19. respective for the rotational mounting of the shaft 13. In addition, the housing 11 comprises fixing means 14 allowing the mounting of the rotary electrical machine 10 in the vehicle.
[0045] Un organe d’entraînement tel qu’une poulie 20 peut être fixé sur une extrémité avant de l’arbre 13. Cet organe permet de transmettre le mouvement de rotation à l’arbre ou à l’arbre de transmettre son mouvement de rotation à la courroie. Dans la suite de la description, les dénominations avant/arrière se réfèrent à cet organe. Ainsi une face avant est une face orientée en direction de l’organe alors qu’une face arrière est une face orientée en direction opposée dudit organe. A drive member such as a pulley 20 can be fixed on a front end of the shaft 13. This member makes it possible to transmit the rotational movement to the shaft or to the shaft to transmit its movement of belt rotation. In the remainder of the description, the front / rear denominations refer to this member. Thus a front face is a face oriented in the direction of the organ while a rear face is a face oriented in the opposite direction of said organ.
[0046] L’extrémité arrière de l’arbre 13 porte, ici, des bagues collectrices 21 appartenant à un collecteur 22. Des balais 23 appartenant à un porte-balais 24 sont disposés de façon à frotter sur les bagues collectrices 21 . Le porte-balais 24 est relié à un régulateur de tension ou un module de contrôle d’un onduleur (non représenté). The rear end of the shaft 13 carries, here, slip rings 21 belonging to a collector 22. Brushes 23 belonging to a brush holder 24 are arranged so as to rub on the slip rings 21. The brush holder 24 is connected to a voltage regulator or an inverter control module (not shown).
[0047] Le flasque avant 16 et le flasque arrière 17 peuvent comporter des ouvertures sensiblement latérales pour le passage d’un flux d’air en vue de permettre le refroidissement de la machine 10 par circulation d'air engendrée par la rotation d’un ventilateur avant 25 agencé sur une face axiale avant du rotor 12 et d’un ventilateur arrière 26 agencé sur une face axiale arrière dudit rotor. Chaque ventilateur 25, 26 peut former un ventilateur centrifuge ou un ventilateur axial ou un ventilateur axialo- centrifuge. The front flange 16 and the rear flange 17 may have substantially lateral openings for the passage of an air flow in order to allow the cooling of the machine 10 by air circulation generated by the rotation of a front fan 25 arranged on a front axial face of rotor 12 and a rear fan 26 arranged on a rear axial face of said rotor. Each fan 25, 26 may form a centrifugal fan or an axial fan or an axial-centrifugal fan.
[0048] Dans cet exemple, le rotor 12 est un rotor à griffe comportant deux roues polaires 31. Chaque roue polaire 31 est formée d’un plateau 32 orienté transversalement, d’une pluralité de griffes 33 formants des pôles magnétiques et d’un noyau 34 cylindrique. Les griffes et le noyau s’étendent axialement à partir du plateau et notamment à partir d’une face d’extrémité axiale inférieure 41 s’étendant radialement. Plus précisément, le noyau 34 s’étend axialement à partir d’une portion interne du plateau 32 et les griffes s’étend axialement à partir d’une portion externe du plateau 32. Dans l’exemple illustré ici, le noyau est formé de deux demi-noyaux s’étendant chacun à partir d’un plateau 32 respectif. In this example, the rotor 12 is a claw rotor comprising two pole wheels 31. Each pole wheel 31 is formed of a plate 32 oriented transversely, of a plurality of claws 33 forming magnetic poles and a cylindrical core 34. The claws and the core extend axially from the plate and in particular from a lower axial end face 41 extending radially. More precisely, the core 34 extends axially from an internal portion of the plate 32 and the claws extend axially from an external portion of the plate 32. In the example illustrated here, the core is formed of two half-cores each extending from a respective plate 32.
[0049] Le rotor comporte une bobine 35 enroulée autour du noyau. La bobine est formé d’un fil électrique comportant une portion enroulée et deux extrémités 37 formant les portions d’alimentation électrique de la bobine. Par exemple, les bagues collectrices 21 appartenant au collecteur 22 sont reliées aux extrémités respectives de la bobine 35. The rotor comprises a coil 35 wound around the core. The coil is formed from an electrical wire comprising a wound portion and two ends 37 forming the electrical supply portions of the coil. For example, rings collectors 21 belonging to the collector 22 are connected to the respective ends of the coil 35.
[0050] Le rotor comporte également un isolant électrique 38 s’étendant entre la roue polaire 31 et la bobine rotorique 35. L’isolant comporte une portion cylindrique sur laquelle est enroulée la bobine, ladite portion étant agencée autour du noyau 34. L’isolant comporte, en outre, deux portions annulaires s’étendant de part et d’autre de la portion cylindrique et agencées chacune en contact avec une face d’extrémité axiale inférieure 41 d’un plateau respectif. L’isolant 38 comporte également une languette 39, visible sur les figures 2et 3, agencée pour guider et maintenir au moins une extrémité 37 du fil de la bobine entre la portion enroulée de la bobine et un crochet du collecteur 22 avec lequel ladite extrémité est connectée pour alimenter la bobine. La languette s’étend à partir d’une des portions annulaires. La languette 39 présente une partie axiale 42 s’étendant axialement et une partie radiale 43 s’étendant radialement sur une face d’extrémité axiale supérieure 40 du plateau 32, ladite face 40 étant opposée axialement à la face d’extrémité axiale inférieure 41 . L’extrémité 37 étant guidée par la partie axiale 42 puis par la partie radiale 43 vers le crochet du collecteur 22. The rotor also comprises an electrical insulator 38 extending between the pole wheel 31 and the rotor coil 35. The insulator comprises a cylindrical portion on which the coil is wound, said portion being arranged around the core 34. L ' insulator further comprises two annular portions extending on either side of the cylindrical portion and each arranged in contact with a lower axial end face 41 of a respective plate. The insulator 38 also comprises a tab 39, visible in Figures 2 and 3, arranged to guide and hold at least one end 37 of the wire of the coil between the wound portion of the coil and a hook of the collector 22 with which said end is connected to power the coil. The tongue extends from one of the annular portions. The tongue 39 has an axial portion 42 extending axially and a radial portion 43 extending radially on an upper axial end face 40 of the plate 32, said face 40 being axially opposite to the lower axial end face 41. The end 37 being guided by the axial part 42 then by the radial part 43 towards the hook of the manifold 22.
[0051] Comme visible sur l’exemple de la figure 2, l’isolant 38 comporte deux languettes 39 agencées chacune pour guider et maintenir une des extrémités 37 du fil électrique de la bobine 35. Ainsi, une des languettes est associée à l’alimentation d’entrée de la bobine et l’autre languette est associée à l’alimentation de sortie de la bobine. Dans cet exemple, les languettes sont agencées de manière diamétralement opposée l’une de l’autre. Alternativement, les languettes 39 ainsi que les extrémités 37 de la bobine peuvent être agencées angulairement de manière à former un angle inférieur à 180° entre elles. Dans une alternative de réalisation non représentée, l’isolant 38 peut comporter une unique languette agencée pour maintenir et guider les deux extrémités 37 du fil de la bobine 35. As visible in the example of Figure 2, the insulator 38 comprises two tabs 39 each arranged to guide and hold one of the ends 37 of the electric wire of the coil 35. Thus, one of the tabs is associated with the coil input power and the other tab is associated with the coil output power. In this example, the tabs are arranged diametrically opposed to each other. Alternatively, the tongues 39 as well as the ends 37 of the coil can be arranged angularly so as to form an angle of less than 180 ° between them. In an alternative embodiment not shown, the insulator 38 may include a single tab arranged to hold and guide the two ends 37 of the wire of the coil 35.
[0052] Le rotor 12 peut également comporter des éléments magnétiques, tels que des aimants permanents, visibles en pointillés sur la figure 1 , interposés entre deux griffes 33 adjacentes. The rotor 12 can also include magnetic elements, such as permanent magnets, visible in dotted lines in Figure 1, interposed between two claws 33 adjacent.
[0053] Dans cet exemple de réalisation, le stator 15 comporte un corps 27 formé d'un paquet de tôles doté d'encoches, équipées d’isolant d’encoche pour le montage d’un bobinage électrique 28. Le bobinage traverse les encoches du corps 27 et forment un chignon avant 29 et un chignon arrière 30 de part et d'autre du corps du stator. Par ailleurs, le bobinage 28 est formé d’une ou plusieurs phases comportant au moins un conducteur électrique et étant reliées électriquement à un ensemble électronique 36. In this exemplary embodiment, the stator 15 comprises a body 27 formed of a pack of sheets provided with notches, equipped with notch insulation for mounting a electric winding 28. The winding passes through the notches of the body 27 and form a front chignon 29 and a rear chignon 30 on either side of the body of the stator. Furthermore, the coil 28 is formed of one or more phases comprising at least one electrical conductor and being electrically connected to an electronic assembly 36.
[0054] L’ensemble électronique 36 tel qu’un onduleur qui est ici monté sur le boîtier 11 , comporte au moins un module électronique de puissance permettant de piloter au moins une phase du bobinage 28 et un module de contrôle. Le module de puissance forme un pont redresseur de tension pour transformer la tension alternative générée en une tension continue et inversement. The electronic assembly 36, such as an inverter which is here mounted on the housing 11, comprises at least one electronic power module making it possible to drive at least one phase of the winding 28 and a control module. The power module forms a voltage rectifier bridge to transform the alternating voltage generated into a direct voltage and vice versa.
[0055] Chaque ventilateur 25, 26 comporte une base 44 et une pluralité de pales 45 s’étendant en saillie, notamment globalement axialement, à partir de la base. Chaque base présente une forme annulaire présentant une ouverture centrale pour le passage de l’arbre 13. Chaque base 44 est montée sur le plateau 32 d’une roue polaire 31 associée et en particulier sur la face d’extrémité axiale supérieure 40 dudit plateau. Ce montage est par exemple réalisé par soudage, vissage, bouterollage, clipsage, rivetage. Each fan 25, 26 comprises a base 44 and a plurality of blades 45 projecting, in particular generally axially, from the base. Each base has an annular shape having a central opening for the passage of the shaft 13. Each base 44 is mounted on the plate 32 of an associated pole wheel 31 and in particular on the upper axial end face 40 of said plate. This assembly is for example carried out by welding, screwing, snap-fastening, clipping, riveting.
[0056] La languette 39 sur laquelle est agencée l’extrémité 37 de la bobine 35 est agencée axialement entre le plateau 32 de la roue polaire 31 et la base 44 du ventilateur, notamment du ventilateur arrière 26. Ainsi, la description qui suit est faire en particulier en référence au ventilateur arrière 26. Cependant, on ne sortira pas du cadre de l’invention en envisageant une autre configuration de machine dans laquelle ladite languette est agencée entre la roue polaire et le ventilateur avant 25. The tongue 39 on which is arranged the end 37 of the coil 35 is arranged axially between the plate 32 of the pole wheel 31 and the base 44 of the fan, in particular of the rear fan 26. Thus, the following description is make particular reference to the rear fan 26. However, one will not depart from the scope of the invention by considering another machine configuration in which said tongue is arranged between the pole wheel and the front fan 25.
[0057] La figure 4 illustre plus précisément un exemple de réalisation du ventilateur arrière. Le ventilateur 26 comporte un dispositif de maintien 46 de l’extrémité 37 du fil de la bobine35. Le dispositif de maintien 46 est agencé pour exercer une force de compression sur une portion de l’extrémité 37 du fil de la bobine 35 et ainsi permettre un maintien dans les directions axiales et transversales de ladite extrémité. Ainsi, l’extrémité 37 du fil de la bobine est maintenue à la fois par l’isolant 38 électrique via la languette 39 et par le ventilateur 26 via le dispositif de maintien 46. Par exemple, la languette 39 est déformée par l’effort de compression réalisée par le dispositif de maintien 46 sur l’extrémité 37 du fil de la bobine. Autrement dit, la languette présente une creusure dans laquelle l’extrémité du fil électrique de la bobine est partiellement logée. De préférence, le matériau formant le fil électrique est plus dur que le matériau formant la languette de l’isolant. [0057] FIG. 4 illustrates more precisely an embodiment of the rear fan. The fan 26 comprises a device 46 for holding the end 37 of the wire of the spool 35. The retaining device 46 is arranged to exert a compressive force on a portion of the end 37 of the wire of the spool 35 and thus allow a maintenance in the axial and transverse directions of said end. Thus, the end 37 of the wire of the coil is held both by the electrical insulator 38 via the tab 39 and by the fan 26 via the holding device 46. For example, the tab 39 is deformed by the force. compression performed by the holding device 46 on the end 37 of the wire of the spool. In other words, the tongue has a recess in which the end of the electrical wire of the coil is partially lodged. Preferably, the material forming the electric wire is harder than the material forming the tab of the insulation.
[0058] Comme visible dans l’exemple de la figure 4, le ventilateur 26 comprend deux dispositifs de maintien 46. Chacun desdits dispositifs est associé à une des extrémités 37 de la bobine. Les dispositifs de maintien 46 sont, ici, agencés de manière diamétralement opposée l’un par rapport à l’autre. En particulier, l’agencement des dispositifs de maintien dépend de l’agencement des extrémités du fil de la bobine. Les dispositifs de maintien sont donc agencés chacun de manière à s’étendre en regard de l’extrémité du fil de la bobine associée. Dans l’alternative non représentée où une unique languette est associée aux deux extrémités du fil de la bobine, le ventilateur comporte un unique dispositif de maintien. As visible in the example of Figure 4, the fan 26 comprises two holding devices 46. Each of said devices is associated with one of the ends 37 of the coil. The holding devices 46 are here arranged diametrically opposed to each other. In particular, the arrangement of the holding devices depends on the arrangement of the ends of the wire of the spool. The holding devices are therefore each arranged so as to extend opposite the end of the wire of the associated spool. In the alternative not shown where a single tab is associated with both ends of the wire of the spool, the fan has a single holding device.
[0059] La description qui suit est faite en référence à un seul des dispositifs de maintien mais il est entendu que la description ci-dessous peut également s’appliquer aux deux dispositifs. The following description is made with reference to only one of the holding devices, but it is understood that the description below can also apply to both devices.
[0060] Le dispositif de maintien 46 s’étend en saillie à partir de la base 44 du ventilateur 26. Plus précisément, ledit dispositif s’étend en saillie dans une direction axiale opposée à la direction d’extension des pales 45. Le dispositif de maintien s’étend axialement vers le plateau 32 de la roue polaire 31. Ainsi, le dispositif de maintien s’étend à partir de la face de la base qui est en regard de la roue polaire. The retaining device 46 protrudes from the base 44 of the fan 26. More precisely, said device protrudes in an axial direction opposite to the direction of extension of the blades 45. The device support extends axially towards the plate 32 of the pole wheel 31. Thus, the support device extends from the face of the base which is opposite the pole wheel.
[0061] Dans cet exemple, le dispositif de maintien 46 comporte une plaque de fond 47 s’étendant transversalement par rapport à l’axe et étant montée sur la base 44 du ventilateur, et deux parois latérales 48 s’étendant chacune en saillie à partir de ladite plaque de fond. L’extrémité 37 du fil est agencée en contact avec la plaque de fond 47 entre les deux parois latérales 48. Par exemple, le dispositif de maintien 46 forme un tunnel de maintien dans lequel est logé l’extrémité 37 de la bobine. In this example, the retaining device 46 comprises a bottom plate 47 extending transversely with respect to the axis and being mounted on the base 44 of the fan, and two side walls 48 each extending projecting from from said bottom plate. The end 37 of the wire is arranged in contact with the bottom plate 47 between the two side walls 48. For example, the holding device 46 forms a holding tunnel in which the end 37 of the spool is housed.
[0062] Le dispositif de maintien 46 s’étend, ici, dans une direction radiale sur toute la largeur de la base 44 du ventilateur 26. Comme visible sur la figure 5, chaque paroi latérale 48 du dispositif de maintien 46 s’étend axialement en direction du plateau 32 de la roue polaire 31 de sorte à entourer au moins partiellement une portion de l’extrémité 37 de la bobine 35 et ici, une portion de la partie radiale 43 de la languette 39. [0063] Dans l’exemple illustré sur la figure 5, un congé de liaison 49 est formé entre chacune des parois latérales 48 et la plaque de fond 47 de sorte que la surface du dispositif de maintien 49 en contact avec l’extrémité 37 de la bobine 35 présente globalement une forme d’une portion d’ovale ou d’un arc de cercle. Par exemple, ce congé de liaison 49 présente un rayon compris entre 1 ,5 mm et 2 mm. Une portion plane peut être agencée sur la plaque de fond 47 entre les deux extrémités du congé de liaison. La portion plane présente une largeur dans une direction ortho-radiale inférieure au diamètre du fil. The retaining device 46 extends, here, in a radial direction over the entire width of the base 44 of the fan 26. As can be seen in Figure 5, each side wall 48 of the retaining device 46 extends axially in the direction of the plate 32 of the pole wheel 31 so as to at least partially surround a portion of the end 37 of the coil 35 and here, a portion of the radial part 43 of the tongue 39. In the example illustrated in Figure 5, a connecting fillet 49 is formed between each of the side walls 48 and the bottom plate 47 so that the surface of the retaining device 49 in contact with the end 37 of the coil 35 generally has the shape of a portion of an oval or of an arc of a circle. For example, this connecting fillet 49 has a radius of between 1.5 mm and 2 mm. A flat portion can be arranged on the bottom plate 47 between the two ends of the connecting fillet. The planar portion has a width in an ortho-radial direction less than the diameter of the wire.
[0064] Dans cet exemple, les parois latérales 48 présentent chacune une extrémité libre 50 opposée à l’extrémité formant la liaison avec la plaque de fond 47. Les extrémités libres 50 s’étendent à distance de l’isolant 38 électrique et donc de la languette 39. Lesdites extrémités 50 s’étendent également à distance du plateau 32 de la roue polaire 31 . Il y a donc un jeu entre le dispositif de maintien 46 et la languette 39 et entre ledit dispositif et la roue polaire 31 . Le dispositif de maintien 46 présente une largeur, dans une direction circonférentielle, supérieure à la largeur de la languette 39 de l’isolant électrique de sorte que les parois latérales 48 du dispositif de maintien s’étendent de part et d’autre circonférentiellement de la languette. In this example, the side walls 48 each have a free end 50 opposite the end forming the connection with the bottom plate 47. The free ends 50 extend away from the electrical insulator 38 and therefore from the tongue 39. Said ends 50 also extend at a distance from the plate 32 of the pole wheel 31. There is therefore a clearance between the holding device 46 and the tongue 39 and between said device and the pole wheel 31. The retainer 46 has a width, in a circumferential direction, greater than the width of the tab 39 of the electrical insulator so that the side walls 48 of the retainer extend on either side circumferentially of the tongue.
[0065] Comme visible dans l’exemple de réalisation des figures 3 et 6, l’isolant 38 électrique comporte un logement 51 à l’intérieur duquel est agencé une partie de l’extrémité du fil de bobine. Le logement 51 s’étend radialement à partir de la languette et est agencé radialement plus proche de l’arbre que la languette. Autrement dit, le logement forme une extrémité radiale interne de la languette 39. Le logement 51 entoure au moins partiellement une portion de l’extrémité 37 du fil de la bobine 35. Le logement 51 peut présenter une ouverture permettant l’insertion de ladite extrémité 37. As visible in the exemplary embodiment of Figures 3 and 6, the electrical insulator 38 has a housing 51 within which is arranged a portion of the end of the coil wire. Housing 51 extends radially from the tongue and is arranged radially closer to the shaft than the tongue. In other words, the housing forms an internal radial end of the tongue 39. The housing 51 at least partially surrounds a portion of the end 37 of the wire of the spool 35. The housing 51 may have an opening allowing the insertion of said end. 37.
[0066] Comme illustré sur la figure 4, le dispositif de maintien 46 comporte une cavité 52 dans laquelle est logé le logement 51 de l’isolant 38. La cavité s’étend dans la prolongation de la plaque de fond 47 et des parois latérales 48 et forme, ici, une extrémité radiale interne du dispositif de maintien 46. La cavité 52 forme une creusure diminuant l’épaisseur de la plaque de fond 47. Au niveau de la cavité 52, les parois latérales 48 ne présentent pas de congés de liaison 49. En particulier, ici, la cavité 52 est agencée pour épouser la forme du logement 51 de l’isolant 38 électrique. [0067] Comme illustré sur la figure 3, l’isolant 38 électrique peut comporter deux murets 53 s’étendant en saillie à partir de la languette 39 de part et d’autre de l’extrémité 37 du fil de la bobine 35. Chaque muret s’étend radialement le long de la languette 39. Par exemple, les murets peuvent s’étendre sur une portion seulement de la partie radiale 43 de la languette 39. Les murets s’étendent, ici, de manière adjacente au logement 51. Chaque muret 53 s’étend axialement et présente, notamment, une hauteur axiale inférieure au diamètre de l’extrémité 37 de la bobine 35. As illustrated in Figure 4, the holding device 46 comprises a cavity 52 in which is housed the housing 51 of the insulator 38. The cavity extends in the extension of the bottom plate 47 and the side walls 48 and here forms an internal radial end of the retaining device 46. The cavity 52 forms a recess reducing the thickness of the bottom plate 47. At the level of the cavity 52, the side walls 48 do not have any fillets. connection 49. In particular, here, the cavity 52 is arranged to match the shape of the housing 51 of the electrical insulator 38. As illustrated in Figure 3, the electrical insulator 38 may include two walls 53 projecting from the tongue 39 on either side of the end 37 of the wire of the coil 35. Each The wall extends radially along the tongue 39. For example, the walls can extend over only a portion of the radial part 43 of the tongue 39. The walls extend, here, adjacent to the housing 51. Each wall 53 extends axially and has, in particular, an axial height less than the diameter of the end 37 of the coil 35.
[0068] Toujours dans l’exemple de la figure 3, le plateau 32 de la roue polaire 31 présente un évidement 54 formant une creusure axiale dans le plateau. L’évidement 54 s’étend dans la face d’extrémité axiale supérieure 40 du plateau 32. L’évidement s’étend radialement de sorte à loger la partie radiale 43 de la languette 39, l’extrémité 37 du fil de la bobine 35 et le dispositif de maintien 46 du ventilateur 26. Still in the example of Figure 3, the plate 32 of the pole wheel 31 has a recess 54 forming an axial recess in the plate. The recess 54 extends in the upper axial end face 40 of the plate 32. The recess extends radially so as to accommodate the radial part 43 of the tongue 39, the end 37 of the wire of the spool 35 and the retaining device 46 of the fan 26.
[0069] Le dispositif de maintien 46 ainsi que la languette 39 portant l’extrémité 37 du fil de la bobine 35 sont agencés en vis-à-vis d’une portion du plateau 32 s’étendant circonférentiellement entre deux griffes 33 de la roue polaire 31 . The holding device 46 as well as the tongue 39 carrying the end 37 of the wire of the spool 35 are arranged vis-à-vis a portion of the plate 32 extending circumferentially between two claws 33 of the wheel polar 31.
[0070] Dans l’exemple décrit ici, le ventilateur 26 est formé d’un matériau plastique. Par exemple, les pales 45, la base 44 et le(s) dispositif(s) de maintien 46 sont issus de matière ensemble. [0070] In the example described here, the fan 26 is formed from a plastic material. For example, the blades 45, the base 44 and the holding device (s) 46 are made from one material together.
[0071] La présente invention trouve des applications en particulier dans le domaine des rotors pour alternateur ou machine réversible mais elle pourrait également s’appliquer à tout type de machine tournante. The present invention finds applications in particular in the field of rotors for an alternator or reversible machine, but it could also be applied to any type of rotating machine.
[0072] Bien entendu, la description qui précède a été donnée à titre d'exemple uniquement et ne limite pas le domaine de la présente invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les différents éléments par tous autres équivalents. Of course, the foregoing description has been given by way of example only and does not limit the scope of the present invention, which would not be departed from by replacing the various elements with all other equivalents.

Claims

Revendications Claims
1 . Rotor pour une machine électrique tournante, présentant un axe de rotation (X) et comportant : a. au moins une roue polaire (31 ) comportant un plateau (32) s’étendant transversalement par rapport à l’axe et un noyau (34) s’étendant axialement à partir du plateau, b. une bobine rotorique (35) comportant un fil électrique enroulé autour du noyau (34) de la roue polaire et comportant au moins une extrémité (37), c. un isolant électrique (38) s’étendant entre la roue polaire (31 ) et la bobine rotorique (35) et comportant une languette (39) agencée pour guider et maintenir l’extrémité (37) du fil de la bobine, d. un ventilateur (26) comportant une base (44) et au moins une pale (45) s’étendant à partir de la base, la base étant montée sur le plateau (32) de la roue polaire ; e. le rotor (12) étant caractérisé en ce que le ventilateur (26) comporte, en outre, un dispositif de maintien (46) de l’extrémité (37) du fil de la bobine (35), ledit dispositif de maintien étant agencé pour maintenir par compression au moins une portion de ladite extrémité du fil de la bobine. 1. Rotor for a rotary electrical machine, having an axis of rotation (X) and comprising: a. at least one pole wheel (31) comprising a plate (32) extending transversely of the axis and a core (34) extending axially from the plate, b. a rotor coil (35) comprising an electric wire wound around the core (34) of the pole wheel and comprising at least one end (37), c. an electrical insulator (38) extending between the pole wheel (31) and the rotor coil (35) and having a tongue (39) arranged to guide and hold the end (37) of the coil wire, d. a fan (26) having a base (44) and at least one blade (45) extending from the base, the base being mounted on the platen (32) of the pole wheel; e. the rotor (12) being characterized in that the fan (26) further comprises a device (46) for holding the end (37) of the wire of the spool (35), said holding device being arranged to compressively maintaining at least a portion of said end of the spool wire.
2. Rotor selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le dispositif de maintien (46) s’étend dans une direction radiale sur toute la largeur de la base (44) du ventilateur. 2. Rotor according to the preceding claim, characterized in that the holding device (46) extends in a radial direction over the entire width of the base (44) of the fan.
3. Rotor selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif de maintien (46) comporte : a. une plaque de fond (47) s’étendant transversalement par rapport à l’axe (X) et étant montée sur la base (44) du ventilateur, l’extrémité (37) du fil étant agencée en contact avec la plaque de fond, et b. deux parois latérales (48) s’étendant chacune en saillie à partir de la plaque de fond, l’extrémité du fil étant agencée entre lesdites deux parois latérales. 3. Rotor according to one of the preceding claims, characterized in that the holding device (46) comprises: a. a base plate (47) extending transversely with respect to the axis (X) and being mounted on the base (44) of the fan, the end (37) of the wire being arranged in contact with the base plate, and B. two side walls (48) each projecting from the bottom plate, the end of the wire being arranged between said two side walls.
4. Rotor selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu’un congé de liaison (49) est formé entre chacune des parois latérales (48) et la plaque de fond (47). 4. Rotor according to the preceding claim, characterized in that a connecting fillet (49) is formed between each of the side walls (48) and the bottom plate (47).
5. Rotor selon l’une des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que les parois latérales (48) présentent chacune une extrémité libre (50) qui s’étend à distance de l’isolant électrique (38) et du plateau (32) de la roue polaire (31 ). 5. Rotor according to one of claims 3 or 4, characterized in that the side walls (48) each have a free end (50) which extends at a distance from the electrical insulator (38) and the plate (32 ) of the pole wheel (31).
6. Rotor selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’isolant électrique (38) comporte un logement (51 ) à l’intérieur duquel est agencé une partie de l’extrémité (37) du fil de bobine, ledit logement étant agencé, au moins partiellement, dans une cavité (52) du dispositif de maintien (46). 6. Rotor according to one of the preceding claims, characterized in that the electrical insulator (38) comprises a housing (51) inside which is arranged a part of the end (37) of the coil wire, said housing being arranged, at least partially, in a cavity (52) of the retaining device (46).
7. Rotor selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’isolant électrique (38) comporte au moins un muret (53) s’étendant en saillie à partir de la languette (39) de guidage, le muret étant agencé pour maintenir dans une direction circonférentielle l’extrémité (37) du fil de la bobine (35). 7. Rotor according to one of the preceding claims, characterized in that the electrical insulator (38) comprises at least one wall (53) projecting from the guide tongue (39), the wall being arranged for maintaining in a circumferential direction the end (37) of the thread of the spool (35).
8. Rotor selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le plateau (32) de la roue polaire (31 ) présente un évidement (54) dans lequel est agencé le dispositif de maintien (46) du ventilateur (26). 8. Rotor according to one of the preceding claims, characterized in that the plate (32) of the pole wheel (31) has a recess (54) in which is arranged the holding device (46) of the fan (26).
9. Rotor selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le ventilateur (26) est formé d’un matériau plastique. 9. Rotor according to any one of the preceding claims, characterized in that the fan (26) is formed of a plastic material.
10. Machine électrique tournante comprenant un rotor (12) selon l’une quelconque des revendications précédentes. 10. A rotating electric machine comprising a rotor (12) according to any preceding claim.
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