FR3011991A1

FR3011991A1 - Generatrice d’eolienne a entrainement direct, eolienne comprenant la generatrice et procede de montage de l’eolienne

Info

Publication number: FR3011991A1
Application number: FR1359965A
Authority: FR
Inventors: Jean-Michel Fontaine; Henri Mechiche
Original assignee: WINACELLES
Current assignee: WINACELLES
Priority date: 2013-10-14
Filing date: 2013-10-14
Publication date: 2015-04-17

Abstract

La présente invention a pour objet une génératrice d'une éolienne à entraînement direct le stator (4) de l'éolienne comprend une pluralité d'éléments magnétiques (10) de stator (4) fixés sur un premier ensemble de support des éléments magnétiques (10) et une première structure formée de rayons, la première structure étant apte à fixer le premier ensemble au châssis fixe (1) de l'éolienne. Le rotor (5) comprend : une pluralité d'éléments magnétiques (10) de rotor (5) fixés sur un deuxième ensemble de support des éléments magnétiques (10), le deuxième ensemble ayant une forme générale circulaire et une deuxième structure formée de rayons, la deuxième structure étant apte à fixer le premier ensemble au moyeu, la première structure comprenant une pluralité de paires de rayons obliques (6), chaque paire de rayons obliques (6) ayant la forme d'un lambda majuscule, le premier ensemble étant fixé au sommet de chaque lambda majuscule à un point (8) de fixation situé au plus près d'un élément magnétique, l'extrémité des rayons obliques (6) opposée au sommet étant apte à être fixée au châssis fixe (1) de l'éolienne. L'invention concerne également l'éolienne comprenant la génératrice et un procédé de de montage de l'éolienne.

Description

Génératrice d'éolienne à entraînement direct, éolienne comprenant la génératrice et procédé de montage de l'éolienne DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION La présente invention se rapporte au domaine des éoliennes et plus particulièrement aux éoliennes à entraînement direct. ARRIÈRE-PLAN TECHNOLOGIQUE DE L'INVENTION Une éolienne est composée, entre autres, de pales fixées à un moyeu pour former une hélice, d'une génératrice produisant du courant électrique lorsque les pales tournent sous la force motrice du vent et d'un mât en haut duquel sont placées l'hélice et la génératrice. Les génératrices électriques utilisées dans les éoliennes sont peuvent être à entraînement indirect ou à entraînement direct. La génératrice à entrainement indirect fonctionne avec un multiplicateur de vitesse qui est installé entre l'arbre de l'hélice de l'éolienne et l'arbre de la génératrice électrique qui entraine un rotor. Ainsi, le couple moteur produit par l'hélice de l'éolienne transmet indirectement sa rotation causée par le vent au générateur par l'intermédiaire du multiplicateur. La génératrice à entraînement direct fonctionne sans multiplicateur. Le rotor de la génératrice est donc entraîné directement à la même vitesse de rotation que l'hélice de l'éolienne. Grâce à l'entraînement direct, ce type de génératrice est apprécié par le fait qu'elles n'ont pas besoin de multiplicateur de vitesse à engrenage qui est réputé complexe et fragile. En revanche, les vitesses de rotation sont faibles. Pour pallier ces faibles vitesses de rotation, ces génératrices ont de grands diamètres. Par exemple, le diamètre d'une génératrice peut atteindre 7 m pour une puissance produite de 6 MW. La structure qui porte les composants électromagnétiques de la génératrice doit être réalisée avec précision afin de garantir que l'espacement de fonctionnement entre le stator, qui est la partie fixe de la génératrice, et le rotor, qui est la partie tournante de la génératrice, soit suffisamment constant. Cet espacement peut être de l'ordre de 6 mm. De plus, la structure doit résister sans se déformer, ni se rompre, à des efforts internes telles que la force électromagnétique radiale et tangentielle et les forces externes telles que l'inclinaison, l'accélération de la pesanteur, les forces d'inertie générées par les mouvements de l'éolienne. Les génératrices à entraînement direct sont lourdes, difficiles à usiner et à transporter par leur encombrement et donc coûteuses. Par exemple, le stator d'une génératrice de 6 MW actuellement commercialisée contient un ensemble d'électroaimants fixes dont la masse totale est de l'ordre de 30 t.

Certaines génératrices utilisent pour le rotor un ensemble d'électroaimants dont la masse totale est aussi de 30 t. D'autres génératrices utilisent pour le rotor des aimants fixés sur un support métallique magnétisable dont la masse totale est de l'ordre de 10 t. Le plus souvent, le rotor est situé à l'intérieur du stator. La masse de la structure de la génératrice est souvent comprise entre 1,5 et 3 fois la masse des composants électromagnétiques. La structure est généralement réalisée en tôles d'acier soudées. Certaines génératrices actuellement commercialisées ont un stator fractionnable en secteurs afin de faciliter leur fabrication et leur transport. Certaines autres contiennent un palier qui positionne le rotor par rapport au 20 stator. Le document WO 02/099950 Al enseigne une génératrice électrique incluant un rotor ayant une structure légère et rigide. Le rotor comprend un moyeu central et un anneau concentriques. Des rayons s'étendent entre le moyeu et l'anneau en étant maintenus en tension pour maintenir l'anneau en 25 compression comme une roue de bicyclette. Une pluralité d'éléments magnétiques est disposée régulièrement sur l'anneau. Les rayons peuvent être agencés radialement ou obliquement dans le plan de rotation ou bien former un angle avec le plan de rotation. L'anneau du rotor peut être formé de sections d'arc assemblées. Le stator de la génératrice peut avoir la même structure 30 comprenant un anneau et des rayons radiaux ou obliques qui peuvent maintenir l'anneau en porte-à-faux. La structure enseignée par ce document, où les rayons sont maintenus en tension, permet à la génératrice de résister aux forces externes mais n'est pas adaptée aux forces internes causées par les forces électromagnétiques produites par les éléments magnétiques. DESCRIPTION GÉNÉRALE DE L'INVENTION La présente invention a pour objet une génératrice d'éolienne légère et permettant de résister aux forces externes, telles que des rafales, et internes, telles que des forces électromagnétiques. À cet effet, l'invention concerne une génératrice d'une éolienne à entraînement direct, l'éolienne comprenant un châssis fixe et une partie tournante par rapport au châssis et entrainée par l'énergie du vent comportant un moyeu et des pales , la génératrice comprenant au moins un stator et un rotor, la génératrice étant caractérisée en ce que le stator comprend : - une pluralité d'éléments magnétiques de stator fixés sur un premier 15 ensemble de support des éléments magnétiques, le premier ensemble ayant une forme générale circulaire, - une première structure formée de rayons, la première structure étant apte à fixer le premier ensemble au châssis fixe de l'éolienne, le rotor comprenant : 20 - une pluralité d'éléments magnétiques de rotor fixés sur un deuxième ensemble de support des éléments magnétiques, le deuxième ensemble ayant une forme générale circulaire, - une deuxième structure formée de rayons, la deuxième structure étant apte à fixer le premier ensemble au moyeu, 25 la première structure comprenant une pluralité de paires de rayons obliques, chaque paire de rayons obliques ayant la forme d'un lambda majuscule, le premier ensemble étant fixé au sommet de chaque lambda majuscule à un point de fixation situé au plus près d'un élément magnétique, l'extrémité des rayons obliques opposée au sommet étant apte à être fixée au 30 châssis fixe de l'éolienne.

Selon une autre particularité, les points de fixation des sommets des accents circonflexes de la première structure sont compris dans un premier plan perpendiculaire à l'axe de rotation de la partie tournante. Selon une autre particularité, les deux rayons obliques de l'lambda majuscule s'étendent symétriquement à partir du sommet en formant chacun un angle par rapport au premier plan de façon à ce que les rayons obliques d'un lambda majuscule puissent s'entrecroiser avec les rayons obliques d'au moins un autre lambda majuscule de la première structure. Selon une autre particularité, la première structure comprend en outre une pluralité de raidisseurs ayant deux extrémités, une première extrémité du raidisseur fixant le premier ensemble au point de fixation de chaque sommet de lambda majuscule, la deuxième extrémité du raidisseur étant apte à être fixée au châssis de l'éolienne de manière à ce que le segment entre la première extrémité et la deuxième extrémité forme un angle avec le premier plan pour former une structure triangulée entre l'ensemble des raidisseurs et l'ensemble des rayons obliques de la première structure. Selon une autre particularité, la deuxième structure comprend une pluralité de paires de rayons obliques, chaque paire de rayons obliques ayant la forme d'un lambda majuscule, le deuxième ensemble étant fixé au sommet de chaque lambda majuscule à un point de fixation situé au plus près d'un élément magnétique, l'extrémité des rayons obliques opposée au sommet étant apte à être fixée au moyeu. Selon une autre particularité, les points de fixation des sommets des accents circonflexes de la deuxième structure sont compris dans un deuxième plan perpendiculaire à l'axe de rotation de la partie tournante, le deuxième plan étant distinct du premier plan. Selon une autre particularité, les deux rayons obliques du lambda majuscule s'étendent symétriquement à partir du sommet en formant chacun un angle par rapport au deuxième plan de façon à ce que les rayons obliques (6) d'un lambda majuscule puissent s'entrecroiser avec les rayons obliques d'au moins un autre lambda majuscule de la deuxième structure. Selon une autre particularité, la deuxième structure comprend en outre une pluralité de raidisseurs ayant deux extrémités, une première extrémité du raidisseur fixant le deuxième ensemble au point de fixation de chaque sommet du lambda majuscule, la deuxième extrémité du raidisseur étant apte à être fixée au moyeu de l'éolienne de manière à ce que le segment entre la première extrémité et la deuxième extrémité forme un angle avec le deuxième plan pour former une structure triangulée entre le l'ensemble des raidisseurs de la io deuxième structure et l'ensemble des rayons obliques de la deuxième structure. Selon une autre particularité, l'angle formé par chaque paire de rayon formant un lambda majuscule a une valeur comprise entre 25° et 70°. Selon une autre particularité, le premier ensemble est fixé en porte-à- faux sur la première structure, le premier ensemble entourant concentriquement 15 le deuxième ensemble. Selon une autre particularité, le deuxième ensemble est fixé en porte-à-faux sur la deuxième structure, le deuxième ensemble entourant concentriquement le premier ensemble. Selon une autre particularité, le premier ensemble et le deuxième 20 ensemble sont chacun un ensemble de barres parallèles à l'axe de rotation de la partie tournante sur laquelle est fixé au moins un élément magnétique, une barre étant fixée à un sommet de chaque lambda majuscule perpendiculairement aux rayons obliques. Selon une autre particularité, le premier ensemble et le deuxième 25 ensemble sont chacun un ensemble de secteurs fixés entre eux pour former un anneau sur lequel sont fixés les éléments magnétiques régulièrement espacés. Selon une autre particularité, l'anneau de stator et/ou l'anneau de rotor est un conduit annulaire.

Selon une autre particularité, l'anneau de stator et/ou l'anneau de rotor comprend un système fournissant un flux d'air forcé dans le conduit du ou des anneaux. Selon une autre particularité, les rayons obliques et/ou les raidisseurs 5 de chaque ensemble sont déportés à l'opposé pour former un angle aigu entre eux. Selon une autre particularité, les rayons obliques et/ou les raidisseurs de chaque ensemble sont réalisés en fonte moulée. L'invention concerne également une éolienne caractérisée en ce qu'elle 10 comprend au moins un mât au haut duquel est fixé au moins un châssis fixe et une partie tournante sur laquelle sont fixées des pales, le châssis fixe étant fixé au stator de la génératrice selon l'invention, la partie tournante étant fixée au rotor de la génératrice selon l'invention. L'invention concerne également un procédé de montage d'une éolienne 15 selon l'invention comprenant une génératrice selon l'invention, avec une première structure formée de rayons, la première structure étant apte à fixer le premier ensemble au châssis fixe de l'éolienne et une deuxième structure formée de rayons, la deuxième structure étant apte à fixer le premier ensemble au moyeu, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : 20 - fixation de la première structure au stator et au châssis fixe de l'éolienne, - fixation de la deuxième structure au rotor et au moyeu de la partie tournante de l'éolienne, - fixation des pales de l'éolienne à la partie tournante de l'éolienne 25 - élévation du mât sur le lieu d'utilisation de l'éolienne. Selon une autre particularité, la fixation de la première structure au stator et au châssis fixe de l'éolienne et la fixation de la deuxième structure au rotor et au moyeu de la partie tournante de l'éolienne le montage de l'anneau du rotor sont précédées de l'assemblage des secteurs formant l'anneau de rotor et l'anneau de stator. Selon une autre particularité, la fixation de la première structure au stator et au châssis fixe de l'éolienne et la fixation de la deuxième structure au rotor et au moyeu de la partie tournante de l'éolienne le montage de l'anneau du rotor sont précédées d'une étape d'assemblement de chaque secteur de rotor à un secteur de stator de façon à ce que leurs surfaces d'entrefer coïncident et d'une étape d'insertion d'intercalaires dans l'entrefer, les étapes de fixation de la première et la deuxième structure étant suivies d'une étape de soustraction des intercalaires. L'invention, avec ses caractéristiques et avantages, ressortira plus clairement à la lecture de la description faite en référence aux dessins annexés dans lesquels : La figure 1 représente une coupe transversale d'une génératrice d'éolienne selon la deuxième mode de réalisation. La figure 2 représente la deuxième structure selon le deuxième mode de réalisation. La figure 3 représente la première structure selon le deuxième mode de réalisation.

La figure 4 représente une coupe transversale d'une génératrice d'éolienne selon le premier mode de réalisation. La figure 5 représente une vue en perspective d'un détail de la première structure ou la deuxième structure d'attache des rayons obliques et d'un raidisseur selon un mode de réalisation.

La figure 6 représente une vue éclatée en perspective de la première structure selon le premier mode de réalisation. La figure 7 représente une vue éclatée en perspective de la deuxième structure selon le premier de mode de réalisation.

La figure 8 représente un détail de la coupe transversale de la figure 4. DESCRIPTION DES MODES DE RÉALISATION PRÉFÉRÉS DE L'INVENTION La suite de la description fera référence aux figures citées ci-dessus.

L'invention concerne une génératrice pour éolienne à entraînement direct. L'éolienne peut comprendre un châssis fixe (1) et une partie tournante (3) par rapport au châssis (1) et entraînée par l'énergie du vent comportant un moyeu et des pales (4).

La figure 1 représente la partie haute de l'éolienne selon une un mode de réalisation. Sur cette figure 1, sont représentés la base d'une pale (2) de l'hélice, la génératrice, le châssis fixe (1) qui relie le mât de l'éolienne à la partie de l'éolienne comprenant la génératrice et l'hélice. La génératrice comprend au moins un stator (4) et un rotor (5) Le stator (4) comprend une pluralité d'éléments magnétiques (10) de stator (4) fixés sur un premier ensemble de support des éléments magnétiques (10). Les éléments magnétiques (10) sont régulièrement répartis sur le premier ensemble de support. Le stator (4) comprend également une première structure formée de rayons. Cette première structure est apte à fixer le premier ensemble au châssis fixe (1) de l'éolienne. Le rotor (5) comprend aussi une pluralité d'éléments magnétiques (10) de rotor (5) fixés sur un deuxième ensemble de support des éléments magnétiques (10). Les éléments magnétiques (10) sont régulièrement répartis sur le deuxième ensemble. Le rotor (5) comprend une deuxième structure formée de rayons obliques (6). Cette structure est apte à fixer le premier ensemble au moyeu de l'éolienne.

Pour le stator (4) et/ou le rotor (5), les éléments magnétiques (10) peuvent être par exemple, des électroaimants, des aimants permanents ou tout autre élément magnétique adapté au fonctionnement de la génératrice. Ces éléments magnétiques (10) peuvent être fixés par un moyen de fixation qui peut être de la colle, au moins une vis ou tout autre moyen de fixation adapté. La première structure comprend une pluralité de paires de rayons obliques (6). Chaque paire de rayons obliques (6) a la forme d'un lambda majuscule d'angle a.

Le sommet du lambda majuscule formé par chaque paire de rayons obliques (6) permet de fixer le premier ensemble. Le sommet de chaque lambda majuscule est fixé à un point (8) de fixation sur le premier ensemble de façon à ce que la distance entre le point (8) de fixation du sommet du lambda majuscule et l'endroit où est fixé un élément (10) magnétique soit la plus petite.

Les points de fixation des sommets des accents circonflexes de la première structure sont compris dans un premier plan (13) perpendiculaire à l'axe de rotation de la partie tournante (3) de l'éolienne. Les deux extrémités libres de chaque paire de rayons obliques (6), opposées au sommet, sont aptes à être fixée au châssis fixe (1) de l'éolienne.

Chaque paire de rayons obliques (6) peuvent être fixées sur le premier ensemble de telle manière que les deux rayons obliques (6) du lambda majuscule s'étendent symétriquement à partir du sommet en formant chacun un angle par rapport à un axe de symétrie qui, d'une part, prolonge un diamètre du premier ensemble de forme générale circulaire et, d'autre part, passe par le point (8) de fixation du sommet du lambda majuscule. Les deux rayons obliques (6) du lambda majuscule de la première structure peuvent aussi s'étendre symétriquement à partir du sommet en formant chacun un angle b par rapport au premier plan (13) de façon à ce que les rayons obliques (6) d'un lambda majuscule puissent s'entrecroiser sans se toucher avec les rayons obliques (6) d'au moins un autre lambda majuscule de la première structure. De façon non limitative, l'angle b peut avoir une valeur comprise entre 0° et 10°, de préférence 5°. La première structure peut comprendre en outre une pluralité de raidisseurs (7) ayant deux extrémités. Une première extrémité du raidisseur (7) est fixée au premier ensemble au point (8) de fixation d'un sommet du 'lambda majuscule. La deuxième extrémité du raidisseur (7) est apte à être fixée au châssis fixe (1) de l'éolienne de manière à ce que le segment entre la première extrémité et la deuxième extrémité forme un angle p avec le premier plan (13). Le raidisseur (7) ainsi fixé permet de former une structure triangulée entre l'ensemble des raidisseurs (7) et l'ensemble des rayons obliques (6) de la première structure. De la même manière, la deuxième structure peut comprendre une pluralité de paires de rayons obliques (6). Chaque paire de rayons obliques (6) a la forme d'un lambda majuscule d'angle a'. Le sommet du lambda majuscule formé par chaque paire de rayons obliques (6) permet de fixer le deuxième ensemble. Le sommet de chaque lambda majuscule est fixé à un point (8) de fixation sur le deuxième ensemble de façon à ce que la distance entre le point (8) de fixation du sommet du lambda majuscule et l'endroit où est fixé un élément magnétique soit la plus petite. Les points de fixation des sommets des accents circonflexes de la deuxième structure sont compris dans un deuxième plan (14) perpendiculaire à l'axe de rotation de la partie tournante (3) de l'éolienne.

Les deux extrémités libres de chaque paire de rayons obliques (6), opposées au sommet, sont aptes à être fixée au moyeu de l'éolienne. Chaque paire de rayons obliques (6) peuvent être fixées sur le deuxième ensemble de telle manière que les deux rayons obliques (6) du lambda majuscule s'étendent symétriquement par rapport à un axe de symétrie 30 qui, d'une part, prolonge un diamètre du deuxième ensemble de forme générale circulaire et, d'autre part, passe par le point (8) de fixation du sommet du lambda majuscule. Les deux rayons obliques (6) du lambda majuscule de la deuxième structure peuvent aussi s'étendre symétriquement à partir du sommet en formant chacun un angle Ô' par rapport au deuxième plan (14) de façon à ce que les rayons obliques (6) d'un lambda majuscule puissent s'entrecroiser avec les rayons obliques (6) d'au moins un autre lambda majuscule de la deuxième structure. De façon non limitative, l'angle Ô' peut avoir une valeur comprise entre 0° et 10°, de préférence 5°.

La deuxième structure peut comprendre en outre une pluralité de raidisseurs (7) ayant deux extrémités. Une première extrémité du raidisseur (7) est fixée au deuxième ensemble au point (8) de fixation d'un sommet de lambda majuscule. La deuxième extrémité du raidisseur (7) est apte à être fixée au moyeu de l'éolienne de manière à ce que le segment entre la première extrémité et la deuxième extrémité forme un angle 3' avec le deuxième plan (14). Le raidisseur (7) ainsi fixé permet de former une structure triangulée entre l'ensemble des raidisseurs (7) et l'ensemble des rayons obliques (6) de la deuxième structure. De façon non limitative, l'angle a ou a' formé par chaque paire de rayon 20 formant un lambda majuscule a une valeur comprise entre 25° et 70°, préférentiellement une valeur de 40°. De façon non limitative, l'angle p formé entre un raidisseur (7) et le premier plan (13) ou le deuxième plan (14) a une valeur comprise entre 15° et 30°, préférentiellement une valeur de 25°. 25 Les rayons obliques (6) et/ou les raidisseurs (7) de chaque structure sont déportés à l'opposé pour former un angle aigu entre eux. Les rayons obliques (6) et/ou les raidisseurs (7) de chaque structure sont, par exemple, en fonte. Le caractère oblique des rayons du stator (4) et la position de la fixation 30 sur le châssis fixe (1) de l'éolienne sont choisies pour que le stator (4) garde sa forme circulaire malgré les déformations élastiques générées par la pesanteur. Le caractère oblique des rayons du stator (4) et la position de la fixation permettent aussi de résister efficacement au couple résistant des forces électromagnétiques.

Les raidisseurs (7) du stator (4) permettent de contrebalancer le moment de basculement cause par la masse des électroaimants agissant sur la distance qui les sépare des rayons obliques (6). Ces raidisseurs (7) résistent en outre aux efforts axiaux générés par l'inclinaison de l'axe de rotation et les accélérations axiales.

Tous les composants de la première structure sont agencés de façon que, sous l'effet des efforts internes et externes, les contraintes de flexion soient minimisées. Notamment, les rayons obliques (6) et les raidisseurs (7) sont formés de barres sollicitées en traction et en compression. Les avantages décrits ci-dessus au sujet du caractère oblique des rayons ainsi qu'au sujet des raidisseurs (7) peuvent être repris pour le rotor (5). Selon un premier mode de réalisation de la génératrice représenté sur la figure 4, le premier ensemble est fixé en porte-à-faux sur la première structure. Dans ce mode de réalisation, le premier ensemble entoure 20 concentriquement le deuxième ensemble. Dans un deuxième mode de réalisation de la génératrice représenté sur la figure 1, le deuxième ensemble est fixé en porte-à-faux sur la deuxième structure. Dans ce mode de réalisation, le deuxième ensemble entoure concentriquement le premier ensemble. 25 Le premier ensemble et le deuxième ensemble peuvent avoir plusieurs configurations. Le premier ensemble et le deuxième ensemble ont une forme générale circulaire.

Selon une première configuration, le premier ensemble et le deuxième ensemble sont chacun un ensemble de secteurs d'arc fixés entre eux pour former chacun un anneau sur lequel sont fixés les éléments magnétiques (10) régulièrement espacés.

L'anneau de stator (4) et/ou l'anneau de rotor (5) peut avoir, par exemple, une forme creuse annulaire comme un conduit annulaire de section rectangulaire. Les secteurs d'arc peuvent être réalisés en acier soudé pour former une portion du conduit annulaire. Les secteurs d'arc peuvent être reliés entre eux par des assemblages boulonnés.

Le ou les anneaux étant creux, il(s) peu(ven)t avantageusement être utilisé(s) comme conduite(s) pour un flux d'air forcé qui peut être nécessaire au refroidissement des éléments magnétiques (10) comme les électroaimants. Un système fournissant un flux d'air forcé dans le conduit du ou des anneaux. Les secteurs d'arc peuvent être boulonnés entre eux. Des plaques de calage peuvent être intercalées entre deux secteurs d'arc pour compenser les écarts géométriques de fabrication. Les écarts géométriques usuels observés dans la fabrication des composants de la génératrice permettent d'assembler sur le châssis fixe (1) un assemblage comprenant, par exemple, un secteur d'arc sur lequel aura été fixé quatre rayons obliques (6) et deux raidisseurs (7). Cet assemblage peut être réalisé par boulonnage. Les écarts géométriques sont compensés par l'élasticité des composants de la génératrice. Il est possible d'intercaler une plaque de calage entre les rayons obliques (6) et le châssis fixe (1) ou le secteur.

Les figures 1 et 4 représentent chacune une coupe de la génératrice de l'éolienne selon le deuxième mode de réalisation et le premier mode de réalisation, respectivement. Ces coupes montrent la structure de la génératrice avec ses principaux composant dont notamment un palier à deux roulements fixé sur le châssis fixe (1) et guidant en rotation l'hélice et le rotor (5) de la génératrice. De façon différente mais non moins avantageuse, l'hélice peut être portée par un palier à roulement unique. La figure 6 représente une vue en perspective d'une partie du stator (4) en éclaté de l'éolienne d'un exemple selon la première configuration et selon le premier mode de réalisation. Les rayons obliques (6) fixent l'anneau en porte-à- faux aux points de fixation aux sommets des accents circonflexes. Les points (8) de fixation sont des moyens de fixation qui peuvent être fixés solidairement à l'anneau. Les points (8) de fixation sont des moyens de fixation qui peuvent être monoblocs avec chaque section de l'anneau. Chaque point (8) de fixation comprend au moins trois surfaces (12a, 12b, 12c) de fixations. Deux premières surfaces (12a, 12b) de fixation permettent de fixer chacune un rayon oblique (6) à une extrémité du rayon oblique (6). Les premières surfaces (12a, 12b) sont agencées pour que les deux rayons obliques (6) forment un lambda majuscule selon un angle a. La troisième surface (12c) de fixation permet de fixer un raidisseur (7). La troisième surface (12c) est agencée pour que le raidisseur (7) forme un angle 13 avec le premier plan (13). Des points (9) de fixation sur le châssis fixe (1) de l'éolienne permettent de fixer les rayons obliques (6) de la première structure sur le châssis fixe (1).

Ces points (9) de fixation sur le châssis fixe (1) peuvent comprendre deux surfaces agencées pour permettre recevoir et fixer les extrémités des rayons obliques (6) opposées aux sommets des accents circonflexes. La figure 7 représente une vue en perspective d'une partie du rotor (5) en éclaté de l'éolienne d'un exemple selon la première configuration et selon le premier mode de réalisation. Les rayons obliques (6) fixent l'anneau aux points (8) de fixation aux sommets des accents circonflexes. Les points (8) de fixation sont des moyens de fixation qui peuvent être fixés solidairement à l'anneau. Les points (8) de fixation sont des moyens de fixation qui peuvent être monoblocs avec chaque section de l'anneau. Chaque point (8) de fixation comprend au moins trois surfaces (12a, 12b, 12c) de fixations. Deux premières surfaces (12a, 12b) de fixation permettent de fixer chacune un rayon oblique (6) à une extrémité du rayon oblique (6). Les premières surfaces (12a, 12b) sont agencées pour que les deux rayons obliques (6) forment un lambda majuscule selon un angle a'. La troisième surface de fixation permet de fixer un raidisseur (7). La troisième surface (12c) est agencée pour que le raidisseur (7) forme un angle 3' avec le deuxième plan (14). Des points de fixation sur le moyeu permettent de fixer les rayons obliques (6) de la deuxième structure sur le moyeu. Ces points de fixation sur le moyeu peuvent comprendre deux surfaces agencées pour permettre recevoir et fixer les extrémités des rayons obliques (6) opposées aux sommets des accents circonflexes. Les rayons obliques (6) sont, par exemple, des barres qui comprennent une tête (6a, 6b) de fixation à chaque extrémité. La première tête (6a) de fixation est fixée sur une des deux premières surfaces (12a, 12b) de fixation du point (8) de fixation. La deuxième tête (6b) de fixation est fixée sur une surface de fixation sur le moyeu ou une surface (9) de fixation sur le châssis fixe (1) pour, respectivement, le rotor (5) ou le stator (4).

Les raidisseurs (7) sont des barres qui comprennent une tête (7a, 7b) de fixation à chaque extrémité. La première tête (7a) de fixation est fixée sur la troisième surface (12c) de fixation du point (8) de fixation. La deuxième tête (7b) de fixation est fixée sur une surface de fixation sur le moyeu ou une surface (11) de fixation sur le châssis fixe (1) pour, respectivement, le rotor (5) ou le stator (4). Les rayons obliques (6) et/ou les raidisseurs (7) sont fixés par boulonnage sur les surfaces de fixation au niveau de leurs têtes de fixation.

Selon une deuxième configuration non représenté, le premier ensemble et le deuxième ensemble sont chacun un ensemble de barres parallèles à l'axe de rotation de la partie tournante (3) sur lesquels est fixé au moins un élément magnétique. Chaque barre est fixée à un sommet de chaque lambda majuscule perpendiculairement aux rayons obliques (6). L'invention concerne également une éolienne. L'éolienne comprend au moins un mât en haut duquel sont fixés au moins un châssis fixe (1) et une partie tournante (3) sur laquelle sont fixées des pales. Le châssis fixe (1) est fixé au stator (4) de la génératrice. La partie tournante (3) est fixée au rotor (5) de la génératrice. L'invention concerne également un procédé de montage d'une éolienne comprenant une génératrice. Le procédé comprend les étapes suivantes : - fixation de la première structure au stator (4) et au châssis fixe (1) de l'éolienne, - fixation de la deuxième structure au rotor (5) et au moyeu de la partie tournante (3) de l'éolienne, - fixation des pales de l'éolienne à la partie tournante (3) de l'éolienne - élévation du mât sur le lieu d'utilisation de l'éolienne.

Selon la première configuration, la fixation de la première structure au stator (4) et au châssis fixe (1) de l'éolienne et la fixation de la deuxième structure au rotor (5) et au moyeu de la partie tournante (3) de l'éolienne le montage de l'anneau du rotor (5) sont précédées de l'assemblage des secteurs d'arc formant l'anneau de rotor (5) et l'anneau de stator (4).

Par exemple, dans le cas où une partie des éléments magnétiques sont des aimants, le rotor et le stator qui peuvent être divisés en secteurs de même étendue angulaire, un secteur de rotor est assemblé sur un secteur de stator en formant une paire de secteur de façon à ce que leurs surfaces d'entrefer coïncident. La force magnétique des aimants attire fortement les secteurs l'un vers l'autre. Afin de prévenir leur mise en contact, par exemple, des intercalaires de quelques millimètres sont placées dans l'entrefer. Chaque paire de secteur est ensuite montée sur la première structure puis sur la deuxième structure ou vice-versa. Les intercalaires sont ensuite retirés avant l'étape de fixation des pales.

Il doit être évident pour les personnes versées dans l'art que la présente invention permet des modes de réalisation sous de nombreuses autres formes spécifiques sans l'éloigner du domaine d'application de l'invention comme revendiqué. Par conséquent, les présents modes de réalisation doivent être considérés à titre d'illustration, mais peuvent être modifiés dans le domaine défini par la portée des revendications jointes, et l'invention ne doit pas être limitée aux détails donnés ci-dessus.

Claims

REVENDICATIONS1. Génératrice d'une éolienne à entraînement direct, l'éolienne comprenant un châssis fixe (1) et une partie tournante (3) par rapport au châssis fixe (1) et entraînée par l'énergie du vent comportant un moyeu et des pales, la génératrice comprenant au moins un stator (4) et un rotor (5), la génératrice étant caractérisée en ce que le stator (4) comprend : - une pluralité d'éléments magnétiques (10) de stator (4) fixés sur un premier ensemble de support des éléments magnétiques (10), le premier ensemble ayant une forme générale circulaire, - une première structure formée de rayons, la première structure étant apte à fixer le premier ensemble au châssis fixe (1) de l'éolienne, le rotor (5) comprenant : - une pluralité d'éléments magnétiques (10) de rotor (5) fixés sur un deuxième ensemble de support des éléments magnétiques (10), le deuxième ensemble ayant une forme générale circulaire, - une deuxième structure formée de rayons, la deuxième structure étant apte à fixer le deuxième ensemble au moyeu, la première structure comprenant une pluralité de paires de rayons obliques (6), chaque paire de rayons obliques (6) ayant la forme d'un lambda majuscule, le premier ensemble étant fixé au sommet de chaque lambda majuscule à un 2s point (8) de fixation situé au plus près d'un élément magnétique, l'extrémité des rayons obliques (6) opposée au sommet étant apte à être fixée au châssis fixe (1) de l'éolienne.
2. Génératrice selon la revendication 1, caractérisée en ce que les points (8) de fixation des sommets des lambdas majuscules de la première structure 301-1991 19 sont compris dans un premier plan (13) perpendiculaire à l'axe de rotation de la partie tournante (3).
3. Génératrice selon les revendications 1 et 2, caractérisée en ce que les deux rayons obliques (6) du lambda majuscule s'étendent symétriquement à partir du sommet en formant chacun un angle ô par rapport au premier plan (13) de façon à ce que les rayons obliques (6) d'un lambda majuscule puissent s'entrecroiser avec les rayons obliques (6) d'au moins un autre lambda majuscule de la première structure.
4. Génératrice selon au moins l'une des revendications 1 à 3, caractérisée 10 en ce que la première structure comprend en outre une pluralité de raidisseurs (7) ayant deux extrémités, une première extrémité du raidisseur (7) fixant le premier ensemble au point de fixation de chaque sommet de lambda majuscule, la deuxième extrémité du raidisseur (7) étant apte à être fixée au châssis de l'éolienne de manière à ce que le segment entre la première 15 extrémité et la deuxième extrémité forme un angle avec le premier plan (13) pour former une structure triangulée entre l'ensemble des raidisseurs (7) et l'ensemble des rayons obliques (6) de la première structure.
5. Génératrice selon la revendication 1, caractérisée en ce que la deuxième structure comprend une pluralité de paires de rayons obliques (6), chaque 20 paire de rayons obliques (6) ayant la forme d'un lambda majuscule, le deuxième ensemble étant fixé au sommet de chaque lambda majuscule à un point de fixation situé au plus près d'un élément magnétique, l'extrémité des rayons obliques (6) opposée au sommet étant apte à être fixée au moyeu.
6. Génératrice selon la revendication 5, caractérisée en ce que les points de fixation des sommets des lambdas majuscules de la deuxième structure sont compris dans un deuxième plan (14) perpendiculaire à l'axe de rotation de la partie tournante (3), le deuxième plan (14) étant distinct du premier plan (13).
7. Génératrice selon les revendications 5 et 6, caractérisée en ce que les deux rayons obliques (6) du lambda majuscule s'étendent symétriquement àpartir du sommet en formant chacun un angle par rapport au deuxième plan (14) de façon à ce que les rayons obliques (6) d'un lambda majuscule puissent s'entrecroiser avec les rayons obliques (6) d'au moins un autre lambda majuscule de la deuxième structure.
8. Génératrice selon au moins l'une des revendications 5 à 7, caractérisée en ce que la deuxième structure comprend en outre une pluralité de raidisseurs (7) ayant deux extrémités, une première extrémité du raidisseur (7) fixant le deuxième ensemble au point de fixation de chaque sommet de lambda majuscule, la deuxième extrémité du raidisseur (7) étant apte à être 10 fixée au moyeu de l'éolienne de manière à ce que le segment entre la première extrémité et la deuxième extrémité forme un angle avec le deuxième plan (14) pour former une structure triangulée entre l'ensemble des raidisseurs (7) de la deuxième structure et l'ensemble des rayons obliques (6) de la deuxième structure. 15
9. Génératrice selon au moins l'une des revendications 1 ou 5, caractérisée en ce que l'angle formé par chaque paire de rayon formant un lambda majuscule a une valeur comprise entre 25° et 70°.
10. Génératrice selon la revendication 1, caractérisée en ce que le premier ensemble est fixé en porte-à-faux sur la première structure, le premier 20 ensemble entourant concentriquement le deuxième ensemble.
11. Génératrice selon la revendication 1, caractérisée en ce que le deuxième ensemble est fixé en porte-à-faux sur la deuxième structure, le deuxième ensemble entourant concentriquement le premier ensemble.
12. Génératrice selon au moins l'une des revendications 1 ou 5, caractérisée 25 en ce que le premier ensemble et le deuxième ensemble sont chacun un ensemble de barres parallèles à l'axe de rotation de la partie tournante (3) sur laquelle est fixé au moins un élément magnétique, une barre étant fixée à un sommet de chaque lambda majuscule perpendiculairement aux rayons obliques (6).
13. Génératrice selon la revendication 1, caractérisée en ce que le premier ensemble et le deuxième ensemble sont chacun un ensemble de secteurs fixés entre eux pour former un anneau sur lequel sont fixés les éléments magnétiques (10) régulièrement espacés. s
14. Génératrice selon la revendication 13, caractérisée en ce que l'anneau de stator (4) et/ou l'anneau de rotor (5) est un conduit annulaire.
15. Génératrice selon au moins l'une des revendications 13 et 14, caractérisée en ce que l'anneau de stator (4) et/ou l'anneau de rotor (5) comprend un système fournissant un flux d'air forcé dans le conduit du ou des 10 anneaux.
16. Génératrice selon au moins l'une des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que les rayons obliques et/ou les raidisseurs de chaque structure sont déportés à l'opposé pour former un angle aigu entre eux.
17. Génératrice selon au moins l'une des revendications 1 à 9, caractérisée 15 en ce que les rayons obliques (6) et/ou les raidisseurs (7) de chaque structure sont réalisés en fonte moulée.
18. Éolienne caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un mât au haut duquel est fixé au moins un châssis fixe (1) et une partie tournante (3) sur laquelle sont fixées des pales, le châssis fixe (1) étant fixé au stator (4) de la 20 génératrice selon la revendication 1, la partie tournante (3) étant fixée au rotor (5) de la génératrice selon la revendication 1.
19. Procédé de montage d'une éolienne selon la revendication 18 comprenant une génératrice avec une première structure formée de rayons, la première structure étant apte à fixer un premier ensemble au châssis fixe de 25 l'éolienne et une deuxième structure formée de rayons, la deuxième structure étant apte à fixer un deuxième ensemble au moyeu, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : - fixation de la première structure au stator (4) et au châssis fixe (1) de l'éolienne,- fixation de la deuxième structure au rotor (5) et au moyeu de la partie tournante (3) de l'éolienne, - fixation des pales de l'éolienne à la partie tournante (3) de l'éolienne - élévation du mât sur le lieu d'utilisation de l'éolienne.
20. Procédé selon la revendication 19, caractérisé en ce que la fixation de la première structure au stator (4) et au châssis fixe (1) de l'éolienne et la fixation de la deuxième structure au rotor (5) et au moyeu de la partie tournante (3) de l'éolienne le montage de l'anneau du rotor (5) sont précédées de l'assemblage des secteurs formant l'anneau de rotor (5) et l'anneau de stator (4).
21. Procédé selon au moins une des revendications 19 et 20, caractérisé en ce que la fixation de la première structure au stator (4) et au châssis fixe (1) de l'éolienne et la fixation de la deuxième structure au rotor (5) et au moyeu de la partie tournante (3) de l'éolienne le montage de l'anneau du rotor (5) sont précédées d'une étape d'assemblement de chaque secteur de rotor à un secteur de stator de façon à ce que leurs surfaces d'entrefer coïncident et d'une étape d'insertion d'intercalaires dans l'entrefer, les étapes de fixation de la première et la deuxième structure étant suivies d'une étape de 70 soustraction des intercalaires.