FR2806851A1 - Machine electrique tournante dont le stator comporte un empilage axial de plaques de tole de permeabilites magnetiques differentes - Google Patents

Abstract

L'invention propose une machine électrique tournante autour d'un axe (X-X), du type comportant un rotor et un stator (10), et du type dans lequel le stator (10) comporte un corps annulaire (12) sensiblement cylindrique qui est constitué par un empilage axial de plaques de tôle (14, 16) découpées, caractérisée en ce que l'empilage axial comporte au moins trois paquets (20, 22, 24) de plaques de tôle (14, 16), et en ce que la perméabilité magnétique des plaques de tôle (14, 16) de chaque paquet (20, 22, 24) varie d'un paquet à l'autre, en vue de favoriser simultanément le débit de courant de la machine électrique et la diminution des pertes fer dans la machine.

Description

L'invention concerne une machine électrique tournante. L'invention concerne plus particulièrement une machine électrique tournante autour axe, du type comportant un rotor et un stator, et type dans lequel stator comporte un corps annulaire sensiblement cylindrique qui est constitué par un empilage axial de plaques de tole découpées.

Généralement la carcasse du stator d'une machine électrique comporte un seul paquet de plaques de tôle qui sont toutes similaires et possèdent donc mêmes propriétés magnétiques.

On rappelle que la perméabilité magnétique, notée N, d'un corps est le rapport l'induction, notée B, à l'intensité du champ magnétique, notée H qui le produit.

Les plaques de tôle sont isolées entre elles électriquement pour remédier à naissance de courants de Foucault susceptibles provoquer un échauffement nuisible au bon fonctionnement de machine.

Ces courants de Foucault sont à l'origine de pertes, dites pertes fer, dans la machine.

On a constaté que, lorsque l'on choisit des plaques de tole possédant une perméabilité magnétique p importante, les pertes fer dans la machine électrique sont plus élevées que lorsque l'on choisit plaques de tôle possédant une perméabilité magnétique N moins importante.

En contrepartie, plus la perméabilité magnétique N des plaques de tôle est faible, plus on diminue le débit de courant de la machine électrique.

L'invention a pour objet de proposer une conception de machine électrique qui favorise simultanément le débit de courant de la machine électrique et la diminution des pertes fer dans la machine.

Dans ce but l'invention propose une machine électrique tournante du type décrit précédemment, caractérisée en ce que l'empilage axial comporte au moins trois paquets de plaques de tôle, et en ce que perméabilité magnétique des plaques de tôle de chaque paquet varie paquet à l'autre, en vue de favoriser simultanément le débit de courant de la machine électrique et la diminution des pertes fer dans la machine.

Selon d'autres caractéristiques de l'invention un paquet de plaques de tôle du type à faible perméabilite magnétique est intercalé entre deux paquets de plaques de tôle du type a perméabilité magnétique importante ; l'épaisseur axiale d'empilage du paquet de plaques de tôle type à faible perméabilité magnétique est inférieure à l'épaisseur axiale d'empilage des paquets de plaques de tôle du type à perméabilite magnétique importante ; les plaques de tôle d'un même paquet ont la même perméabilite magnétique.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels la figure 1 est une vue en perspective qui représente le stator d'une machine électrique tournante réalisée conformément aux enseignements de l'invention ; et la figure 2 est une vue de côté qui illustre les différences d'épaisseur axiale entre les paquets de plaques de tôle de l'empilage axial délimitant le stator de la figure 1.

Dans la description qui va suivre on utilisera à titre non limitatif une orientation de haut en bas qui correspond à l'orientation des figures 1 et 2.

On a représenté schématiquement sur la figure 1 un stator 10 d'une machine électrique tournante (non représentée) telle qu'un alternateur ou un moteur électrique de démarreur.

manière connue dans un alternateur, le stator entoure un rotor avec presence d'un entrefer entre le rotor et le stator.

Classiquement, le stator 10 comporte un corps annulaire sensiblement cylindrique d'axe vertical X-X et dont la structure feuilletée, c'est à dire que le corps annulaire 12 est formé d'un empilage axial de plaques de tôle 14, 16.

Les plaques de tôle 14, 16 sont généralement réalisées en fer doux, par découpage dans des feuilles de tôle de grande taille.

En général les plaques de tôle 14, 16 sont isolées électriqueement entre elles, par exemple en intercalant entre elles des feuilles (non représentées) en matériau isolant. Les plaques de tôle 14, 16 comportent dans leur bord périphérique interieur des encoches 18 qui sont prévues pour recevoir des enroulements statoriques (non représentés).

Conformément aux enseignement de l'invention, le corps annulaire 12 du stator 10 est constitué par l'empilage axial plusieurs paquets 20, 24 de plaques de tôle 14, 16 de perméabilités magnétiques N différentes.

Dans mode de réalisation qui est représenté sur figures 1 et 2, à titre d'exemple, l'empilage axial du corps annulaire 12 comporte trois paquets, respectivement supérieur 20, intermédiaire 22 et inferieur 24.

Les paquets supérieur 20 et inférieur 24 comportent plaques de tôle 14 similaires du type à perméabilité magnétique N1 importante.

Le paquet intermédiaire 22 comporte des plaques tôle 16 du type à faible perméabilité magnétique p2.

On entend par plaques de tôle 14 du type à perméabilité magnétique importante des plaques de tôle qui offrent moins de résistance possible au passage des lignes de force champ magnétique, vue de favoriser le débit de courant de machine électrique.

On entend par plaques de tôle 16 du type à faible perméabilité magnétique des plaques de tôle qui ont une perméabilité magnétique sensiblement inférieure à celle des plaques de tôle 14 type à perméabilité magnétique N1 importante, de manière à diminuer pertes fer dans la machine.

Les courants de Foucault, qui sont principalement à l'origine des pertes fer, se developpent en majorité dans la partie centrale du stator 10.

Par conséquent il est préférable d'agencer un paquet intermédiaire de plaques de tôle 16 du type à faible perméabilité magnétique p2 dans la partie centrale du stator 10, comme on l'a représenté dans l'exemple de réalisation des figures 1 et 2.

Sur la figure 2 on a illustré les épaisseurs axiales E1, E2 d'empilage des paquets supérieur 20 et intermédiaire 22.

De préférence le paquet supérieur et le paquet inférieur ont la même épaisseur axiale E1 d'empilage. préférence aussi, le paquet intermédiaire 22 a une épaisseur axiale d'empilage inférieure à l'épaisseur axiale E1 d'empilage paquets supérieur et inférieur, de manière que le débit de courant de machine ne soit pas dégradé par une épaisseur axiale E2 d'empilage plaques tôle 16 du type à faible perméabilité magnétique p2 trop importante.

Bien entendu, le corps annulaire 12 du stator 10 peut comporter plus de trois paquets de plaques de tôle. On intercale alors un paquet plaques tôle 16 du type à faible perméabilité magnétique p2 entre deux paquets de plaques de tôle 14 du type à perméabilité magnétique p1 importante Selon une variante de réalisation (non représentée) de l'invention, on peut utiliser dans un même paquet de plaques de tôle, des plaques de tôle de perméabilités magnétiques différentes.

Bien entendu la machine peut être du type réversible et donc transformer de l'énergie mécanique en énergie électrique et vice versa.

L'alternateur peut donc constituer également un démarreur pour démarreur le moteur du véhicule.

Claims (4)

<U>REVENDICATIONS</U>

1. Machine électrique tournante autour d'un axe (X-X), du type comportant rotor et un stator (10), et du type dans lequel le stator 0) comporte corps annulaire (12) sensiblement cylindrique qui constitué un empilage axial de plaques de tôle (14, 16) découpées, caractérisee en ce que l'empilage axial comporte au moins trois paquets (20, 22, plaques de tôle (14, 16), et en ce que la perméabilité magnétique , p2) des plaques de tôle (14, 16) de chaque paquet 22, 24) varie d'un paquet à l'autre, en vue de favoriser simultanément débit de courant de la machine électrique et la diminution des pertes dans la machine.

2. Machine selon la revendication précédente, caractérisée en ce qu'un paquet (22) de plaques de tôle (16) du type à faible perméabilité magnétique (p2) est intercalé entre deux paquets (20, 24) de plaques de tôle (14) type à perméabilité magnétique (p1) importante.

3. Machine selon la revendication précédente, caractérisée en ce que l'épaisseur axiale (E2) d'empilage du paquet (22) de plaques de tole (16) du type ' faible perméabilité magnétique (p2) est inférieure à l'épaisseur axiale (E1) d'empilage des paquets (20, 24) de plaques tôle (14) du type à perméabilité magnétique (p1) importante.

4. Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les plaques de tôle (14, 16) d'un même paquet (20, 22, 24) ont des perméabilités différentes magnétiques (p 1 , p2) différentes.