FR2995472A1 - Interconnecteur pour stator de machine electrique, cache isolant, et stator de machine electrique correspondants - Google Patents

Abstract

L'invention porte sur un interconnecteur (22) pour stator de machine électrique polyphasée comprenant un bobinage doté de plusieurs bobines (19) et d'un neutre, caractérisé en ce qu'il comporte au moins quatre cadres de forme annulaire associé à un corps (38), ces cadres étant empilés axialement les uns sur les autres et isolés entre eux, chaque cadre portant sur sa périphérie interne des pattes s'étendant en saillie vers l'intérieur du cadre pour le soudage d'extrémités (191, 192) de bobines (19) du stator, un des cadres, dit cadre de neutre, étant destiné à être relié au neutre de la machine électrique, les trois autres cadres, dit cadres de phase, étant destinés à être reliés chacun à une phase de la machine électrique, et en ce qu'il comporte un cache isolant (301) de forme annulaire destiné à être plaqué contre le corps (38) de l'interconnecteur comportant des logements (304) répartis régulièrement sur une périphérie interne du cache isolant destinés à recevoir des connexions formées par les pattes ainsi que les extrémités (191, 192) des bobines (19) soudées auxdites pattes pour leur isolation électrique. L'invention porte également sur le cache isolant ainsi que sur le stator correspondant.

Description

9954 72 1 INTERCONNECTEUR POUR STATOR DE MACHINE ELECTRIQUE, CACHE ISOLANT, ET STATOR DE MACHINE ELECTRIQUE CORRESPONDANTS [01] DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION [02] L'invention concerne un interconnecteur pour stator de machine électrique ainsi que le cache isolant et le stator de la machine électrique correspondants. [03] L'invention se rapporte au domaine des machines électriques telles que les moteurs, les alternateurs, ou les alterno-démarreurs. [04] L'invention trouve une application particulièrement avantageuse avec les alternateurs utilisés dans des systèmes dits "range-extender" destinés à augmenter l'autonomie des véhicules électriques. Ces systèmes comportent à cet effet un moteur thermique de faible puissance entraînant mécaniquement en rotation l'alternateur destiné à fournir, quand cela est nécessaire, de l'énergie électrique à des batteries d'alimentation d'un moteur électrique de traction du véhicule. [5] ETAT DE LA TECHNIQUE [6] On connaît des machines électriques comportant un stator et un rotor solidaire d'un arbre. Le rotor pourra être solidaire d'un arbre menant et/ou menée et pourra appartenir à une machine électrique tournante sous la forme d'un alternateur comme décrit dans le document EP 0 803 962 ou d'un moteur électrique comme décrit dans le document EP 0 831 580. [7] La machine électrique comporte un boîtier portant le stator. Ce boîtier est configuré pour porter à rotation l'arbre par exemple par l'intermédiaire de roulements, tel que des roulements à billes et/ou à aiguilles. Le rotor pourra comporter un corps réalisé en tôle feuilletée, qui comporte des logements. Des aimants permanents sont positionnés à l'intérieur d'au moins certains de ces logements comme visible par exemple dans les figures 1 et 2 du document EPO 80 3962. [8] Comme décrit dans le document FR 2 890 798 auquel on se reportera pour plus de précisions, la machine comporte un rotor à griffes et un corps de stator sous la forme d'un paquet de tôles doté de dents pour le montage de bobines appartenant au bobinage du stator. Le corps du stator comporte des encoches ouvertes vers l'intérieur délimitées chacune par deux dents consécutives. Ces dents sont à bords parallèles, une bande de matière, appelée culasse existant entre le fond des encoches et la périphérie externe du corps. Dans ce document la machine électrique est polyphasée et comporte un bobinage de stator comportant plusieurs bobines préformées.

Plus précisément on monte sur les dents du corps du stator les bobines préformées réalisées à partir d'un fil enroulé sur plusieurs tours. Les fils consistent par exemple en un fil de cuivre revêtu d'émail. [9] Comme cela est visible sur la figure 1, chaque bobine est montée autour d'un isolant d'encoche 1 électriquement isolant ayant un corps 2 comportant des parois 4 délimitant un cadre 5 de forme globalement rectangulaire. Le corps 2 de l'isolant comporte en outre un rebord avant 7 et un rebord arrière 8 définissant avec les parois 4 du cadre 5 une gorge de montage d'une bobine 9. Le rebord arrière 8 est destiné à être positionné à proximité de la culasse 6 tandis que le rebord avant 7 est situé du côté intérieur de la machine. L'ensemble est destiné à être enfilé autour de la dent 10. [10] Dans une forme de réalisation, deux bobines sont implantées dans une même encoche, chaque bobine étant enroulée autour de l'une des dents délimitant l'encoche par l'intermédiaire d'un isolant de bobine. [011] Les bobines sont interconnectées entre elles, par exemple par soudure ou à l'aide d'un interconnecteur pour former une phase de la machine qui pourra être du type polyphasée. Le document US2005/0253466 décrit ainsi un interconnecteur de forme annulaire comportant des pistes conductrices ménagées dans sa paroi radiale suivant un ou plusieurs niveaux radiaux pour l'interconnexion avec les bobines. Cet interconnecteur porte des terminaux de connexion. Toutefois, un tel connecteur est relativement encombrant et complexe à réaliser. [012] OBJET DE L'INVENTION [13] L'invention vise à réduire l'encombrement diamétral d'un tel interconnecteur tout en permettant d'isoler efficacement les connexions électriques de l'interconnecteur avec le bobinage du stator. [14] A cette fin, l'invention a pour objet un interconnecteur pour stator de machine électrique polyphasée comprenant un bobinage doté de plusieurs bobines et d'un neutre, caractérisé en ce qu'il comporte au moins quatre cadres de forme annulaire associé à un corps, ces cadres étant empilés axialement les uns sur les autres et isolés entre eux, chaque cadre portant sur sa périphérie interne des pattes s'étendant en saillie vers l'intérieur du cadre pour le soudage d'extrémités de bobines du stator, un des cadres, dit cadre de neutre, étant destiné à être relié au neutre de la machine électrique, les trois autres cadres, dit cadres de phase, étant destinés à être reliés chacun à une phase de la machine électrique, et en ce qu'il comporte un cache isolant de forme annulaire destiné à être plaqué contre le corps de l'interconnecteur et comportant des logements répartis régulièrement sur une périphérie interne du cache isolant destinés à recevoir des connexions formées par les pattes ainsi que les extrémités des bobines soudées auxdites pattes pour leur isolation électrique. [15] Selon une réalisation, chaque logement est destiné à recevoir les extrémités d'une même bobine ainsi que les pattes sur lesquelles sont soudées lesdites extrémités. [16] Selon une réalisation, chaque logement présente deux cavités séparées l'une de l'autre destinées chacune à recevoir une des extrémités de la bobine à laquelle correspond ledit logement. [017] Selon une réalisation, chaque logement présente deux dégagements latéraux pour faciliter l'introduction des pattes à l'intérieur des cavités. [018] Selon une réalisation, les cavités de chaque logement sont remplies d'une résine améliorant l'isolation et la résistance mécanique du cache isolant. [019] Selon une réalisation, l'interconnecteur comporte un système d'indexage formé par un ensemble de plots d'indexage et d'ouvertures correspondantes pour le positionnement angulaire du cache isolant par rapport au corps de l'interconnecteur. [020] Selon une réalisation, le cache isolant comporte les ouvertures destinées à coopérer avec les plots d'indexage portés par le corps de l'interconnecteur. [21] Selon une réalisation, chaque cadre de phase comporte à sa périphérie externe un terminal de connexion pour la connexion avec un connecteur de puissance, ces terminaux étant positionnés côte à côte. [22] Selon une réalisation, le cache isolant comporte en outre un boîtier comprenant des cavités destinées à recevoir chacune un des terminaux de connexion. [23] Selon une réalisation, le cache isolant est fixé sur le corps par soudage à ultrason ou compression axiale entre le corps et un carter extérieur de la machine électrique. [24] Selon une réalisation, le corps comporte sur une périphérie externe des pieds d'appui destinés à reposer sur un rebord d'une culasse du stator. [025] L'invention a également pour objet un cache isolant de connexions de bobinage d'un stator doté de plusieurs bobines, caractérisé en ce que ledit cache isolant de forme annulaire comporte des logements répartis régulièrement sur sa périphérie interne destinés à recevoir des connexions formées par des pattes d'un interconnecteur ainsi que les extrémités des bobines soudées auxdites pattes pour leur isolation électrique. [026] Selon une réalisation, chaque logement est destiné à recevoir les extrémités d'une même bobine ainsi que les pattes sur lesquelles sont soudées lesdites extrémités. [27] Selon une réalisation, chaque logement présente deux cavités séparées l'une de l'autre destinées chacune à recevoir une extrémité de la bobine à laquelle correspond ledit logement. [28] En outre, l'invention concerne un stator comportant un bobinage 5 doté de bobines ayant des extrémités reliées à des pattes d'un interconnecteur muni d'un cache isolant selon l'invention. [29] BREVE DESCRIPTION DES FIGURES [30] L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l'examen des figures qui l'accompagnent. Ces figures ne sont 10 données qu'à titre illustratif mais nullement limitatif de l'invention. [31] La figure 1, déjà décrite, montre un isolant de bobine selon l'état de la technique destiné à être monté autour d'une dent d'un stator; [32] Les figures 2a et 2b montrent respectivement des vues en perspective d'un stator seul et d'un stator bobiné muni d'un interconnecteur 15 selon l'invention ; [33] La figure 2c montre une vue détaillée des connexions entre une bobine du stator et l'interconnecteur selon l'invention; [34] Les figures 3a à 3c montrent respectivement des vues en perspective de dessus et de dessous de l'interconnecteur selon l'invention; 20 [035] La figure 4 représente, suivant une vue en perspective, un cadre de phase de l'interconnecteur selon l'invention; [36] La figure 5 montre une vue en perspective d'un empilement des cadres formant l'interconnecteur selon l'invention; [37] La figure 6 montre une vue en coupe transversale de l'empilement 25 des cadres de l'interconnecteur selon l'invention; [38] La figure 7 représente, suivant une vue en perspective détaillée, une patte de connexion de l'interconnecteur selon l'invention; 2 9954 72 6 [39] La figure 8 montre, suivant une vue en perspective, le détail de la liaison entre un pion d'indexage de l'interconnecteur selon l'invention avec un système de guidage d'isolant de bobine; [40] La figure 9 montre, suivant une vue en perspective, un isolant de bobine destiné à être monté sur les dents du stator selon l'invention; [41] Les figures 10a et 10b montrent respectivement des vues en perspective de dessus et de dessous d'un cache isolant selon l'invention; [42] Les figures 11a et 11b montrent respectivement des vues en perspective avant et après l'installation du cache isolant selon l'invention sur l'interconnecteur du stator; [43] La figure 12 montre une vue de dessous du stator faisant apparaître les cavités du cache isolant selon l'invention recevant les connexions électriques avec le bobinage du stator; [44] La figure 13 montre une vue en coupe transversale du cache selon l'invention au niveau d'un logement rempli d'une résine améliorant l'isolation et la résistance mécanique du cache; [45] Les figures 14a et 14b montrent des vues de dessus d'un stator selon l'invention avant et après l'installation du cache isolant muni d'un boîtier recouvrant les terminaux de l'interconnecteur; [046] La figure 15 montre une vue en perspective de l'interconnecteur recouvert du cache selon l'invention au niveau du boîtier recouvrant les terminaux de connexion. [047] Les éléments identiques, similaires ou analogues conservent la même référence d'une figure à l'autre. [048] DESCRIPTION D'EXEMPLES DE REALISATION DE L'INVENTION [049] Les figures 2a et 2b montrent un stator 11 d'axe X ayant un corps 12 comportant des dents 14 réparties régulièrement sur la périphérie interne ainsi que des encoches 15 ouvertes vers l'intérieur, deux encoches 15 consécutives étant séparées par une dent 14. Ces dents 14 sont à bords parallèles deux à deux, une bande de matière, correspondant à la culasse 17 existant entre le fond des encoches 15 et la périphérie externe du corps 12. Le corps 12 est formé par un empilement de tôles réalisées en matière ferromagnétique s'étendant dans un plan radial perpendiculaire à l'axe X. Le paquet de tôles est maintenu au moyen de rivets (non représentés) traversant axialement de part en part l'empilement des tôles. [050] Le stator appartient à une machine électrique tournante polyphasée comportant un bobinage de stator doté de plusieurs bobines 19, ici préformées, et d'un point neutre, dit neutre de la machine, visible par exemple à la figure 1 du document EP 0 831 580. Les bobines 19 sont interconnectées entre elles à l'aide d'un interconnecteur 22 compact comportant plusieurs cadres 31-34 dont l'un 31, dit cadre de neutre 31 est relié au neutre de la machine électrique tournante. [051] Plus précisément comme cela est visible sur la figure 2b, on monte sur les dents 14 du stator les bobines 19 préformées formant le bobinage du stator 11. Ces bobines 19 sont réalisées à partir d'un fil enroulé sur plusieurs tours. Les fils consistent en un fil électriquement conducteur, par exemple en un fil de cuivre et/ou d'aluminium, revêtu d'un isolant électrique, tel que de l'émail. Les fils peuvent être de section circulaire, rectangulaire ou en forme de méplat. [052] Dans une forme de réalisation, deux bobines 19 sont implantées dans une même encoche 15, chaque bobine 19 étant enroulée autour de l'une des dents 14 métallique délimitant l'encoche par l'intermédiaire d'un isolant de bobine 20 Cet isolant 20 est un isolant électrique réalisé dans ce mode de réalisation en matière électriquement isolante et moulable. Les extrémités 191, 192 de chaque bobine 19 dépassent axialement du bobinage d'un même côté du stator 11 correspondant sur la figure 2b au côté supérieur du stator 11. De préférence, les extrémités 191, 192 des bobines 19 sont situées sensiblement suivant une même circonférence du côté de l'extrémité libre des dents 14, c'est-à-dire du côté éloigné de la culasse 17 et du côté le plus proche de l'entrefer entre la périphérie interne du stator et la périphérie externe du rotor que comporte la machin électrique. Chaque bobine 19 2 9954 72 8 comporte une première extrémité 191 appelée "entrée" destinée à être connectée avec les autres entrées de manière alternée pour appartenir à une des phases U, V, W de la machine et une deuxième extrémité 192 appelée "sortie" destinée à être reliée au neutre de la machine électrique. A cet effet, 5 les bobines 19 sont interconnectées entre elles pour former les différentes phases U, V, W à l'aide de l'interconnecteur 22 d'axe X1 confondu avec l'axe X lorsque l'interconnecteur 22 est installé sur le stator 11. [53] Plus précisément, comme cela est visible sur les figures 5 et 6, l'interconnecteur 22 comporte quatre cadres 31-34 de forme annulaire 10 s'étendant suivant un plan radial. Les cadres 31-34 sont électriquement conducteurs en étant par exemple en cuivre ou avantageusement en un autre matériau métallique soudable. Ces cadres 31-34 ont des diamètres internes et externes sensiblement identiques. Le diamètre externe des cadres 31-34, correspondant sensiblement au diamètre externe de 15 l'interconnecteur 22, est inférieur au diamètre externe du stator 11, constitué par le diamètre externe de la culasse 17, pour faciliter une opération d'imprégnation des bobines 19 et réduction de l'encombrement diamétral. Ces cadres 31-34 sont empilés axialement les uns sur les autres et isolés électriquement entre eux. Chaque cadre 31-34 porte sur sa périphérie 20 interne des pattes 36 apparentes s'étendant en saillie radiale vers l'intérieur du cadre pour le soudage des extrémités 191, 192 des bobines du stator. De préférence, les cadres 31-34 sont noyés dans un corps 38 réalisé en matériau électriquement isolant, tel que de la matière plastique. Une couche de matière électriquement isolante 38 est présente entre chaque cadre 25 comme visible par exemple à la figure 6. [54] Un des cadres 31, dit cadre neutre, est destiné à être relié au neutre du bobinage de la machine électrique comprenant les bobines 19 agencées ici selon un montage en étoile avec un point neutre constitué à la faveur du cadre 31. Ce cadre de neutre 31 est situé à une extrémité de 30 l'empilement des cadres 31-34, ici à l'extrémité la plus éloignée de la culasse 17. Etant donné que chaque bobine 19 a une extrémité de sortie 192 reliée au neutre, le cadre 31 de neutre comporte un nombre de pattes 36 égal au nombre de bobines 19, en l'occurrence égal à 15. [55] Les trois autre cadres 32-34, dit cadres de phase, sont destinés à être reliés chacun aux entrées 191 des bobines 19 de la phase U, V, W concernée la machine électrique, ici de type triphasée. Les extrémités d'entrée 191 des bobines 19 sont ainsi alternativement reliées circonférentiellement aux sorties de phase du bobinage de la machine électrique par l'intermédiaire d'un des cadres 32-34 de phase de l'interconnecteur 22. Les cadres de phase comporte chacun un nombre de pattes égal au nombre de bobines divisé par le nombre de phases de la machine, soit ici 15/3=5 (cf. figure 4). Plus précisément chaque phase comporte cinq bobines 19 reliées électriquement entre elles par l'un des cadres 32-34, dont le nombre de pattes 36 est égal à cinq. [56] A cet effet, comme montré sur les figures 2b, 3a, 3b et 3c, 4 et 5, chaque cadre 32-34 de phase comporte sur sa périphérie externe un terminal 41-43 de connexion pour l'interconnexion avec un connecteur de puissance (non représenté) lui-même relié à un onduleur décrit par exemple dans le document EP 0 831 580. Ces terminaux 41-43 de connexion placés côte à côte présentent une extrémité en forme de U et constituent les sorties des phases du bobinage à bobines 19 de la machine. On appréciera que les terminaux 41-43 sont simplifiés par rapport aux terminaux décrits dans le document US 2005/0253466 du fait qu'ils font partie des cadres 32-34. Ces terminaux 41-43 sont rigides et d'un encombrement réduit. [57] Les pattes 36 des différents cadres 31-34 sont décalées angulairement les unes par rapport aux autres. En outre, pour avoir suffisamment de place pour pincer une patte 36 et une extrémité 191, 192 d'une bobine 19 à l'aide d'une électrode de soudage, un ensemble 47, formé par une patte 36 d'un des cadres de phase 32-34 et une patte 36 du cadre de neutre 31 destinées à être soudées sur les extrémités 191, 192 d'une même bobine 19, est configuré de manière à être positionné entre les côtés 50, 51 de ladite bobine 19 s'étendant entre les extrémités axiales de la bobine 19 (cf. figures 2c et 3b). Plus précisément les pattes 36 de l'ensemble 47 sont en contact avec les zones en vis-à-vis des extrémités 191, 192 comme mieux visible à la figure 2c. On notera que les extrémités 191, 192 sont décalées l'une vers l'autre. [58] Par ailleurs, comme cela est visible sur les figures 2c et 3a, le cadre de neutre 31 étant situé à une extrémité de l'empilement des cadres 31-34, les pattes 36 du cadre de neutre 31 sont dirigées, suivant une direction axiale, dans un sens inverse par rapport aux pattes 36 des cadres de phase 32-34, de sorte que toutes les pattes 36 de l'interconnecteur 22 se situent à la même hauteur que les extrémités 191, 192 de bobine. En effet, les pattes 36 du cadre de neutre 31 sont dirigées suivant la direction axiale référencée L1; tandis que les pattes 36 des cadres de phase sont dirigées suivant la direction axiale opposée référencée L2. Une telle configuration qui limite la distance entre les pattes 36 de l'interconnecteur 22 et les extrémités des bobines 19 permet de réduire la longueur des fils du bobinage. [59] Dans un mode de réalisation présenté sur la figure 7, chaque patte 36 comporte une portion en forme de L ayant un premier bras 361 issu de la périphérie interne d'un cadre 31-34 qui s'étend vers l'intérieur du cadre 31-34 et un deuxième bras 362 perpendiculaire au premier bras 361. La patte 36 comporte également une tête 363 sur laquelle est soudée l'extrémité 191, 192 d'une bobine 19. Cette tête 363 reliée à un des bords du deuxième bras 362 présente une forme bombée creuse. La portion en L des pattes 36 du cadre de neutre 31 est pliée dans un sens inverse par rapport aux portions en L des pattes 36 des cadres de phase 32-34. De préférence, dans un ensemble 47 de deux pattes 36 destinées à être reliée à une entrée 191 et une sortie 192 d'une même bobine 19, les parties creuses des têtes 363 de ces deux pattes 36 sont tournées l'une vers l'autre. [60] Par ailleurs, comme montré sur les figures 2b, 3a, 3b, 3c et 8, l'interconnecteur 22 comporte des pions 53 permettant, lors du montage, l'indexage de l'interconnecteur 22 par rapport aux bobines 19 afin de réduire les risques de mauvaises connexions entre les bobines. Ces pions d'indexage 53 d'extension axiale sont portés par une périphérie externe de l'interconnecteur 22. Suivant une réalisation, ces pions 53 comportent une base venant de matière avec la périphérie externe de l'interconnecteur 22 portant une tige 58 de forme sensiblement cylindre ayant une extrémité libre biseautée. Ces pions d'indexage 53 sont destinés à coopérer avec des systèmes de guidage portés par les isolants de bobine 20. Comme cela est visible sur les figures 2b et 8, ces systèmes de guidage sont formés par des 2 9954 72 11 protubérances 54 définissant un passage pour un pion d'indexage 53. Pour faciliter l'insertion des pions 53 d'indexage entre les protubérances 54, les protubérances 54 sont conformées d'une manière telle que le passage présente une forme légèrement évasée à son extrémité débouchant du côté 5 des extrémités 191, 192 du fil de la bobine 19. En l'occurrence, l'interconnecteur 22 comporte deux pions d'indexage 53. [61] Comme cela est visible sur les figures 2b, 3a, 3b, et 3c, l'interconnecteur 22 comporte également des pieds d'appui 61 destinés à reposer sur un rebord de la culasse 17 du stator 11. Ces pieds d'appui 61 10 présentent une forme en L avec une extrémité fixée à la périphérie externe du corps 38 et une extrémité terminée par un support 62 en appui sur le rebord de la culasse 17. Le support 62 comporte des creux 63 visibles sur la figure 3c destinés à recevoir des extrémités des tirants de fixation du stator. [62] Les pieds d'appui 61 sont ici au nombre de quatre répartis de 15 manière régulière autour du corps 38. Deux pieds d'appui 61 successifs sont ainsi écartés angulairement d'un angle de 90 degrés. Les pieds d'appui 61 permettent de maintenir le corps 38 du connecteur 22 au-dessus des bobines 19 sans que le corps 38 soit en contact avec les bobines 19. En outre, l'encombrement circonférentiel des pieds 19 est suffisamment faible 20 pour éviter que l'interconnecteur 22 recouvre entièrement la périphérie externe des bobines 19, ce qui facilite le refroidissement du stator 11 du fait de la grande zone de dégagement entre deux pieds d'appui 61 successifs et de l'espace entre le corps 38 de l'interconnecteur 22 et les bobines 19. [63] Les formes des pions d'indexage 53 et des pieds d'appui 61 25 pourront être obtenues par moulage. [64] Dans un exemple non limitatif de réalisation, l'interconnecteur 22 comporte des cadres 31-34 réalisés en cuivre ayant des diamètres internes D1 de l'ordre de 198,5 mm et des diamètres externes D2 de l'ordre de 218,5 mm (cf. figure 3b). Ces cadres 31-34 sont séparés entre eux par une 30 épaisseur E de matériau isolant de l'ordre de 1,6mm (cf. figure 6). [65] Par ailleurs, l'interconnecteur 22 comporte un cache isolant 301 de forme globalement annulaire d'axe X2 plaqué contre le corps 38 de l'interconnecteur. Le cache 301 isolant est par exemple réalisé en matière plastique. Lorsque le cache 301 est positionné sur le corps 301 les axes X, X1 et X2 sont confondus les uns avec les autres. [066] Plus précisément, comme visible sur les figures 10 à 15, ce cache 301 comporte une paroi extérieure annulaire, dite paroi support 302, d'orientation radiale, ainsi que des logements 304 répartis régulièrement sur la périphérie interne de la paroi 302. La paroi support 302 est destinée à venir en appui, via sa face inférieure, contre une face supérieure annulaire du corps 38 (cf. figures lla et 11b). [067] Les logements 304 sont destinés à recevoir des connexions formées par les pattes 36 ainsi que les extrémités 191, 192 des bobines 19 correspondantes soudées auxdites pattes 36 pour leur isolation électrique. Chaque logement 304 est destiné à recevoir les extrémités 191, 192 d'une même bobine ainsi que les pattes 36 associées. Le cache 301 comporte ainsi un nombre de logements 304 égal au nombre de bobines 19 qui est en l'occurrence égal à 15. [68] Comme montré sur la figure 10b, chaque logement 304 présente deux cavités 307 séparées l'une de l'autre par une paroi 308 de séparation. Chaque cavité 307 est destinée à recevoir une extrémité 191, 192 de la bobine 19 à laquelle est associé ledit logement 304 ainsi que la patte 36 à laquelle est soudée l'extrémité 191, 192. La configuration des cavités 307 est telle que les pattes 36 et les extrémités 191, 193 sont retenues à l'intérieur desdites cavités 307 lorsque le cache 301 est positionné sur le corps 38 de l'interconnecteur. De préférence, comme visible sur la figure 13, les cavités 307 sont remplies d'une résine 388 électriquement isolante représentée sous forme de hachures améliorant l'isolation et la résistance mécanique du cache 301. [69] Plus précisément, comme montré sur les figures 10b, 12 et 13, chaque logement 304 est délimité par une paroi 311 supérieure s'étendant dans un plan légèrement décalé axialement par rapport au plan de la paroi support 302 (cf. figure 13) et des parois 312 et 313 s'étendant sensiblement perpendiculairement à la paroi 311 supérieure, de sorte que les logements 304 sont ouverts du côté opposé par rapport à la paroi 311 supérieure. Les parois 312 et 313 s'étendent suivant les côtés de la paroi 311 supérieure. [70] Le cache 301 présente ainsi, pour chaque logement 304, une paroi 312 suivant le côté de la paroi 311 supérieure la plus éloignée de la paroi support 302 et deux parois 313 latérales s'étendant de part et d'autre de la paroi 312. Les parois 313 latérales sont sensiblement parallèles à la paroi 308 de séparation. La paroi 312 s'étend suivant une direction d'extension circonférentielle le long de la paroi 311 supérieure, de sorte que le diamètre interne du cache 301 est légèrement supérieur au diamètre interne du corps 301 pour permettre l'insertion des pattes à l'intérieur des logements 304. La paroi 308 de séparation est reliée à la face 312 de manière à partager le logement 304 en deux cavités 307 de mêmes dimensions et symétriques par rapport à ladite paroi 308 de séparation. [71] Des dégagements latéraux 321 sont prévus pour faciliter l'insertion des pattes 36 à l'intérieur des cavités 307. Ces dégagements 321 sont définis par des parois 322 et 323 en forme de L se situant dans le prolongement des parois 313 latérales. Ces dégagements 321 comportent ainsi une première paroi 322 qui s'étend dans une direction éloignée de la paroi 308 de séparation ainsi qu'une deuxième paroi 323 perpendiculaire à la première paroi 322 s'étendant depuis une extrémité de la première paroi 323 vers la périphérie interne de la paroi support 302. Les deuxièmes parois 323 de deux logements 304 adjacents sont reliées entre elles par une paroi 330 perpendiculaire à la paroi 311 supérieure suivant le long de la périphérie interne de la paroi support 302. [072] Comme cela est visible sur les figures 10a et 10b notamment, deux ensembles de parois délimitant deux logements 304 adjacents sont séparés par des espaces 341 ouverts vers l'intérieur du cache 301. Il existe ainsi une alternance d'espaces 341 et de logements 304 autour de la périphérie interne du cache 301. Les logements 304 répartis angulairement de manière régulière ont les mêmes dimensions les uns des autres. De même, les espaces 341 répartis angulairement de manière régulière ont les mêmes dimensions les uns des autres. Les espaces 341 permettent d'assurer un bon refroidissement des bobines 19 en autorisant une bonne circulation axiale de l'air à l'intérieur de la machine électrique. [73] Le cache 301 comporte en outre des ouvertures 351 montrées sur les figures 10 et 11 destinées à coopérer avec des plots d'indexage 352 portés par le corps 38 de l'interconnecteur 22 sur une face située du côté du cadre de phase. Cet ensemble de plots 352 et d'ouvertures 351 correspondantes permet de garantir un positionnement angulaire convenable du cache 301 par rapport au corps 38. [74] En l'occurrence, le cache 301 présente cinq ouvertures 351 réparties angulairement de manière régulière au-dessus de la paroi support 302. Le corps 38 de l'interconnecteur 22 comporte cinq plots 352 correspondants. Inversement, les ouvertures 351 pourraient être ménagées dans le corps 38 de l'interconnecteur tandis que les plots 352 sont portés par la paroi support 302. [075] Par ailleurs, comme montré sur les figures 14 et 15, le cache 301 comporte un boîtier 361 issu de la périphérie externe de la paroi support 302 comprenant des cavités 362 (cf. figure 15) destinées à recevoir chacune un des terminaux 41-43. Les cavités 362 présente ainsi une forme complémentaire de celle des terminaux 41-43 de connexion de l'interconnecteur 22. [76] Plus précisément, les cavités 362 sont délimitées par une paroi 363 supérieure du boîtier 361 s'étendant sensiblement dans le même plan que la paroi support 302 ainsi que par des parois 364 qui s'entendent perpendiculairement à la paroi 363 supérieure. Les cavités 362 sont ouvertes du côté opposé de la paroi 363 supérieure ainsi que du côté d'une extrémité du boîtier 361 pour le passage de câbles de connexion (non représentés) fixés aux terminaux 41-43. Deux cavités 362 adjacentes sont séparées par une paroi 364 qui leur est commune. [77] Les parois d'extrémité 364 du boîtier 361 présentent deux portions rectilignes inclinées l'une par rapport à l'autre. Les longueurs des portions de la paroi d'extrémité 364 la plus éloignée de la périphérie externe de la paroi support 302 sont supérieures aux longueurs des portions de la paroi d'extrémité 364 la plus proche de la périphérie externe de la paroi support 302. Ces portions sont néanmoins parallèles deux à deux. [78] Le cache 301 est fixé sur le corps 38 par soudage à ultrason ou compression axiale entre le corps 38 de l'interconnecteur 22 et une face radiale d'un carter portant le stator. [79] Le cache 301 présente ainsi une configuration assurant une isolation efficace des connexions entre le bobinage et les pattes 36 de l'interconnecteur 22 tout en permettant une bonne circulation de l'air pour le refroidissement des bobines 19. Le cache 301 est aisément obtenu par moulage et facile à fixer sur le corps 38 de l'interconnecteur. [80] Par ailleurs, l'isolant 20 de bobine est réalisé en matière électriquement isolante par exemple en matière plastique telle que du PA 6.6, qui pourra être renforcé par des fibres, telles que des fibres de verre. Comme montré sur la figure 9, l'isolant de bobine 20 comporte un corps 201 formé par un cadre 202 ainsi qu'un rebord avant 203 et un rebord arrière 204 définissant avec les parois du cadre 202 une gorge de montage de la bobine 19, comme visible sur la figure 2b. Le rebord arrière 204, destiné à être positionné du côté de la culasse 17, est prolongé d'un côté par un talon 207; et de l'autre par une ailette 208 via une zone de pliage 209. Le talon 207 est moins épais et moins large que l'ailette 208. Le talon 207 permet de diminuer les chutes de tension entre la culasse 17 et la bobine 19 concernée. [81] L'isolant 20 de bobine comporte en outre des rainures 211 borgnes ménagées dans les faces internes des parois supérieure et inférieure du cadre 24. Le coté non débouchant des rainures 211 borgnes est situé du côté intérieur de la machine afin d'éviter que le vernis d'imprégnation ne coule à l'intérieur de la machine et ce au niveau de l'entrefer délimité par les extrémités libre des dents 14 et la périphérie externe du rotor de la machine. [82] De préférence, comme cela est représenté sur les figures 2b et 9, les bordures longitudinales du rebord avant 203 sont configurées à une de leurs extrémités 213 pour servir de guide fil pour chaque extrémité 191, 192 de la bobine 19. A cet effet, les bordures longitudinales du rebord 203 présentent à une extrémité la forme d'une cuvette recevant une extrémité du fil. Le fil de la bobine 19 pourra être maintenu en position pour le soudage du connecteur 22 en prenant appui sur les faces latérales de la cuvette. [083] On décrit ci-après une opération permettant d'obtenir le stator bobiné selon l'invention connecté à l'interconnecteur 22. [084] Dans un premier temps, les isolants 20 de bobine sont positionnés autour d'un outil externe. Le fil est ensuite enroulé autour de l'isolant 20 de bobine à l'intérieur de la gorge. Chaque isolant 20 de bobine est ensuite retiré de l'outil puis enfilé autour d'une dent 14 du stator 11. Comme montré sur la figure 2b, le talon 207 de chaque dent 14 est alors positionné de manière à être plaqué contre le fond d'une encoche 15 pour isoler efficacement les bobines 19 de la culasse 17. L'ailette 208 est rabattue vers la bobine 19 de manière à être maintenue repliée par un rebord avant d'un isolant 20 adjacent. L'ailette 208 constitue ainsi un mur électriquement isolant entre deux bobines 19 adjacentes. [085] L'interconnecteur 22 externe est ensuite positionné au-dessus des bobines 19 pour assurer une connexion des bobines 19 aux différents cadres 31-34 des phases U, V, W de la machine. L'interconnecteur 22 est positionné de sorte que les pieds 61 reposent sur un rebord de la culasse 17 via le support 62 et que les pions 53 d'indexage s'insèrent entre les protubérances 54 correspondantes des isolants 20 de bobine. [86] L'interconnecteur 22 est ensuite fixé sur le stator 11 par soudage des pattes 36 du cadre de neutre 31 et des cadres de phase 32-34 avec les extrémités 191, 192 des bobines. A cet effet, les entrées 191 des bobines 19 sont soudées alternativement aux pattes 36 des cadres de phase 32-34 correspondant aux phases U, V et W; tandis que les sorties 192 des bobines 19 sont soudées aux pattes 36 appartenant au cadre de neutre 31. [87] On effectue ensuite une opération d'imprégnation du bobinage du stator 11 par un vernis d'imprégnation. A cette fin, le stator 11 est chauffé ainsi que le vernis pour être introduit à l'état liquide goutte à goutte dans les rainures borgne 211. Le vernis est par exemple à base de résine époxy, de résine polyester non saturée ou de résine silicone. Bien entendu, de manière connue, on peut ajouter aux résines des accélérateurs pour diminuer la durée de l'imprégnation. On notera que les rainures borgnes 211 des parois inférieure et supérieure sont éloignées les unes des autres en fonction de l'épaisseur de la culasse 17. Ces rainures 211, non référencées à la figure 2b, ne sont pas masquées par la culasse 17. [088] Alternativement, l'opération d'imprégnation pourra être effectuée par passage successif, suivant un déplacement en rotation du stator 11, des bobines 19 à l'intérieur d'un bain contenant du vernis chaud. Ainsi en variante l'opération d'imprégnation pourra être réalisée par trempage partiel et roulage du stator dans un bain de vernis d'imprégnation. En variante l'opération d'imprégnation pourra être réalisée sous vide ou par trempage simple complet du stator dans un bain de vernis d'imprégnation. Dans tous les cas le vernis est refroidi en se polymérisant. [89] On note que le positionnement de l'interconnecteur 22 au-dessus des bobines 19 ainsi que ses dimensions réduites, en particulier celle du diamètre extérieur qui est inférieur à celui du stator 11, facilite le passage du vernis d'imprégnation de l'extérieur vers l'intérieur des bobines 19 via les rainures 211 borgnes. [90] En variante, on réalise l'opération d'imprégnation avant de souder l'interconnecteur 22 aux extrémités 191, 192 des bobines 19 du stator 11. [091] Pour assurer une isolation efficace des connexions entre les bobines 19 et l'interconnecteur 22, le cache isolant 301 est plaqué contre le corps 38 de l'interconnecteur de sorte que les pattes 36 ainsi que les extrémités 191, 192 des bobines 19 soudées auxdites pattes sont insérés à l'intérieur des logements 304. Plus précisément, le positionnement du cache 301 est effectué de manière que chaque cavité 307 d'un logement 304 reçoit une extrémité 191, 192 d'une bobine 19 ainsi que la patte 36 à laquelle est soudée l'extrémité. [092] Les terminaux de connexions 41-43 sont introduits également à l'intérieur des cavités 362 du boîtier 361 pour assurer leur isolation. [093] Le positionnement angulaire correct du cache 301 par rapport au corps de l'interconnecteur 22 est assuré en faisant coopérer les ouvertures 351 du cache 301 avec les plots 352 portés par le corps 38 de l'interconnecteur 22. [94] La configuration des cavités 307 est telle que les pattes 36 et les extrémités 191, 193 sont retenues à l'intérieur desdites cavités 307 lorsque le cache 301 est positionné sur le corps 38 de l'interconnecteur. [95] Une fois le cache 301 en position, les axes X, X1 et X2 sont confondus. Les cavités 307 sont ensuite remplies d'une résine 388 améliorant l'isolation et la résistance mécanique du cache 301. [96] De préférence, l'ensemble formé par le stator 11 et l'interconnecteur 22 est ensuite monté à l'intérieur d'un carter (non représenté) par frettage, ce carter pouvant par exemple être refroidi par eau. Le positionnement du carter est tel que le cache 301 est compressé axialement entre une face radiale du carter et le corps 38 de l'interconnecteur 22 pour assurer son maintien au cours de l'utilisation de la machine électrique. [97] Ainsi qu'il ressort de la description et des dessins que les ailettes 208, qui constituent un mur électriquement isolant entre deux bobines 19 consécutives, sont issues de l'isolant 20, ici en matière plastique moulable, en sorte que la fabrication de l'isolant 20, avantageusement équipé d'un talon 207, est aisée. Le montage de l'isolant 20 sur sa dent associée 14 et le soudage des extrémités 191, 192 est également aisé grâce à la configuration de l'isolant 20 avantageusement configuré pour guider les extrémités 191, 192 de la bobine 19. Le vernis d'imprégnation permet une bonne fixation de la bobine sur sa dent 14 associée grâce aux rainures 211, qui sont borgnes pour éviter de polluer l'entrefer entre le stator et le rotor de la machine électrique. La culasse 17 est dans cet exemple de réalisation de forme annulaire et constitue un support pour les dents 14 s'étendant vers l'intérieur en direction de l'axe X. Les dents 14 sont réparties circonférentiellement de manière régulière et de manière connue un entrefer existe entre les extrémités libres des dents 14 et la périphérie externe du rotor de la machine électrique tournante. Cet entrefer ne sera pas polluer par le vernis d'imprégnation. Les talons 207 permettent d'augmenter la puissance de la machine électrique. Les ailettes 208 permettent d'augmenter également la 2 9954 72 19 puissance de la machine électrique tout en rendant celle-ci plus fiable et compacte. [098] Le rotor de la machine électrique pourra être un rotor à griffes comme dans le document FR 2 890 798. En variante le rotor pourra être à 5 pôles saillants. En variante le rotor pourra être un rotor à aimants permanents comme dans les documents EP 0 803 962 et EP 0 831 580 précités. En variante le rotor à griffes ou à pôles saillants pourra comporter également des aimants permanents. En variante les dents 14 pourront ne pas être réparties circonférentiellement de manière régulière. 10 [099] L'homme du métier pourra bien entendu modifier la configuration de l'interconnecteur 22 précédemment décrit sans sortir du cadre de l'invention. Ainsi notamment, le stator 11 pourra présenter en variante un bobinage quadriphasé, pentaphasé, voire même hexaphasé. Dans ce cas, l'interconnecteur 22 comporte respectivement 5, 6, 7 cadres empilés les uns 15 sur les autres, le cadre externe constituant le point neutre. [0100] Dans le mode de réalisation de la figure 9, l'ailette 208 est destinée à être pliée et laissée libre. Dans ce cas, lorsque les isolants 20 de bobine sont montés sur les dents 14, l'ailette 208 d'un isolant 20 donné prend appui contre un rebord avant 203 d'un isolant de bobine 20 adjacent. 20 [0101] II ressort de la description et des dessins que chaque rebord 203, 204 présente deux bordures longitudinales et deux bordures transversales reliant entre elles les bordures longitudinales de plus grande longueur. Le talon 207 et l'ailette 208 sont issus des bordures longitudinales du rebord arrière (Voir figure 9). Ainsi dans d'autres modes de réalisation l'ailette 208 25 pourra être fixée au moyen d'un système d'encliquetage avec la bordure longitudinale du rebord avant 203 située du côté de l'ailette 208. Le système d'encliquetage pourra être formé par des pattes portées par la bordure longitudinale du rebord avant 203. Ces pattes sont destinées à coopérer par encliquetage avec des fenêtres ménagées dans la paroi de l'ailette 208 et 30 pourront présenter chacune la forme d'un crochet ayant un côté en forme de rampe triangulaire terminée par un rebord permettant de retenir l'ailette 208 après que la patte a traversé une fenêtre. La zone de pliage, le bord de l'ailette 208, situé du côté des fenêtres, est également aminci afin de permettre un plaquage optimal de l'ailette 208 contre le côté de la bobine. [0102] Alternativement le système d'encliquetage pourra être formé par une encoche ménagée dans l'épaisseur du rebord avant 203. Le bord libre de l'ailette 208 forme alors une languette destinée à s'insérer à l'intérieur de l'encoche pour maintenir l'ailette 208 rabattue contre le corps 23 de l'isolant 20. A cet effet, la partie de l'ailette 208 formant la languette pourra présenter une épaisseur amincie afin de faciliter le positionnement de la languette à l'intérieure de l'encoche et de garantir un bon plaquage de l'ailette208 contre un côté latéral de la bobine 19. [0103] La machine électrique tournante pourra appartenir à un véhicule automobile et être de manière précitée un alternateur, un alterno-démarreur qui est un alternateur réversible, un moteur électrique ou un ralentisseur électromagnétique. [0104] Dans le cadre d'un alternateur appartenant à un prolongateur d'autonomie d'un véhicule électrique (Range-extender en Anglais) le rotor pourra être un rotor à aimants permanents avec plusieurs aimants par logement soumis à l'action d'un ressort comme décrit dans la demande FR 12/54733 déposée le 24/05/2012. On appréciera que ce type de machine est compact axialement tout en étant d'une grande puissance. [0105] Bien entendu l'isolant 20, qui est ici rigide, pourra être en variante dépourvu d'ailette et/ou de talon. Le nombre de bobines 19 dépend des applications et peut donc être inférieur ou supérieur à 15. [0106] On appréciera que le cache isolant 301 permet d'avoir un boîtier de support du corps 12 du stator 11 le plus proche de l'interconnecteur 22 car les distances les plus courtes possible sont assurées par le cache 301 ce qui permet de rendre la machine électrique tournante plus compacte. [0107] Ainsi dans le cas d'un boîtier de support du corps du stator comprenant un flasque avant et un flasque arrière -appelés également respectivement palier avant et palier arrière- l'un au moins de ces flasques sera plus proche de l'interconnecteur.

Claims (12)

1. REVENDICATIONS1. Interconnecteur (22) pour stator (11) de machine électrique polyphasée comprenant un bobinage doté de plusieurs bobines (19) et d'un neutre, caractérisé en ce qu'il comporte au moins quatre cadres (31-34) de forme annulaire associé à un corps (38), ces cadres (31-34) étant empilés axialement les uns sur les autres et isolés entre eux, chaque cadre (31-34) portant sur sa périphérie interne des pattes (36) s'étendant en saillie vers l'intérieur du cadre (31-34) pour le soudage d'extrémités (191, 192) de io bobines (19) du stator (11), un des cadres (31), dit cadre de neutre, étant destiné à être relié au neutre de la machine électrique, les trois autres cadres (32-34), dit cadres de phase, étant destinés à être reliés chacun à une phase de la machine électrique, et en ce qu'il comporte un cache isolant (301) de forme annulaire destiné à être plaqué contre le corps (38) de 15 l'interconnecteur et comportant des logements (304) répartis régulièrement sur une périphérie interne du cache isolant (301) destinés à recevoir des connexions formées par les pattes (36) ainsi que les extrémités (191, 192) des bobines (19) soudées auxdites pattes (36) pour leur isolation électrique. 20
2. 2. Interconnecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque logement (304) est destiné à recevoir les extrémités (191, 192) d'une même bobine (19) ainsi que les pattes (36) sur lesquelles sont soudées lesdites extrémités (191, 192). 25
3. 3. Interconnecteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que chaque logement (304) présente deux cavités (307) séparées l'une de l'autre destinées chacune à recevoir une des extrémités (191, 192) de la bobine à laquelle correspond ledit logement (304). 30
4. 4. Interconnecteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que chaque logement (304) présente deux dégagements latéraux (321) pour faciliter l'introduction des pattes (36) à l'intérieur des cavités (307).
5. 5. Interconnecteur selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que 35 les cavités (307) de chaque logement (304) sont remplies d'une résine (388) 21 -améliorant l'isolation et la résistance mécanique du cache isolant (301).
6. 6. lnterconnecteur selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte un système d'indexage formé par un ensemble de plots 5 d'indexage (352) et d'ouvertures (351) correspondantes pour le positionnement angulaire du cache isolant (301) par rapport au corps (38) de l'interconnecteur.
7. 7. lnterconnecteur selon la revendication 6, caractérisé en ce que le to cache isolant (301) comporte les ouvertures (351) destinées à coopérer avec les plots d'indexage (352) portés par le corps (38) de l'interconnecteur (22).
8. 8. lnterconnecteur selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que chaque cadre de phase (32-34) comporte à sa périphérie externe un 15 terminal de connexion (41-43) pour la connexion avec un connecteur de puissance, ces terminaux (41-43) étant positionnés côte à côte.
9. 9. lnterconnecteur selon la revendication 8, caractérisé en ce que le cache isolant (301) comporte en outre un boîtier (361) comprenant des 20 cavités (362) destinées à recevoir chacune un des terminaux de connexion.
10. 10. lnterconnecteur selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le cache isolant (301) est fixé sur le corps (38) par soudage à ultrason ou compression axiale entre le corps (38) et un carter extérieur de la 25 machine électrique.
11. 11. lnterconnecteur selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le corps (38) comporte sur une périphérie externe des pieds d'appui (61) destinés à reposer sur un rebord d'une culasse (17) du stator. 30
12. 12. Stator (11) comportant un bobinage doté de bobines (19) ayant des extrémités (191, 192) reliées à des pattes (36) d'un interconnecteur (22) muni d'un cache isolant selon l'une des revendications 1 à 11.