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WO2011135266A2 - Procede de realisation d'un stator de machine homopolaire et stator de machine homopolaire. - Google Patents

Procede de realisation d'un stator de machine homopolaire et stator de machine homopolaire. Download PDF

Info

Publication number
WO2011135266A2
WO2011135266A2 PCT/FR2011/050972 FR2011050972W WO2011135266A2 WO 2011135266 A2 WO2011135266 A2 WO 2011135266A2 FR 2011050972 W FR2011050972 W FR 2011050972W WO 2011135266 A2 WO2011135266 A2 WO 2011135266A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
phase
machine
stator
phases
carcass
Prior art date
Application number
PCT/FR2011/050972
Other languages
English (en)
Other versions
WO2011135266A3 (fr
Inventor
François BERNOT
Alix Bernot
Original Assignee
Federal Mogul Sintertech
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Federal Mogul Sintertech filed Critical Federal Mogul Sintertech
Publication of WO2011135266A2 publication Critical patent/WO2011135266A2/fr
Publication of WO2011135266A3 publication Critical patent/WO2011135266A3/fr

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K21/00—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
    • H02K21/12—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets
    • H02K21/125—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets having an annular armature coil
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2201/00—Specific aspects not provided for in the other groups of this subclass relating to the magnetic circuits
    • H02K2201/12—Transversal flux machines

Definitions

  • the present invention relates to a rotary electric machine having a homopolar structure comprising a stator and a rotor rotating about the same axis of rotation as the stator, housed in a carcass, at least the stator or the rotor consisting of at least one coil annular electrical form carried by a magnetic annular yoke having at least two poles angularly offset equidistant from one another, these poles being constituted by lugs integral with said annular yoke and folded parallel to said axis.
  • FIG. 1 shows the state of the prior art for this homopolar structure, in an octopole version, with a three-phase claw stator and a superficial magnet rotor.
  • Another version may include a buried magnet rotor.
  • Another version may include a polyphase stator, the phase number being any (greater than or equal to unity).
  • Another version may include an inverted external rotor.
  • FIG. 1 comprises three identical stators, which will be noted in this document phases when they are complete with their coil (c4, c5 or c6). Said stators are numbered (c1), (c2) and (c3). These slabs are out of phase with each other by an angle of about 30 ° mechanical.
  • the angle (c10) is substantially 30 ° and the angle (c11) is substantially 60 °
  • the angle (c10) corresponds substantially to one-third of the electric angle of the rotating machine, said electric angle being equal to 360 ° (one round) divided by the number of pairs of poles (four in this octopolar case).
  • the angle (c11) is substantially double the angle (c10).
  • angular offsets may be different, depending on the applications, but these variations are in the state of the prior art known, applied to other structures of rotating machinery in particular. They only serve to optimize the final machine.
  • the rules for calculating the angular offsets between phase or respective stators are part of the state of the prior art.
  • the stators (c1), (c2) and (c3) have a claw structure, which is characterized by an apparent undulation of the stator coils, noted respectively (c4), (c5) and (c6).
  • the stators (c1), (c2) and (c3) are all made in the same way, from two identical pancakes (b1) and (b2), enclosing a coil (b3).
  • Said patties are assembled one on the other, in accordance with the patent BR 18083 / FR, so that their respective teeth (b4) and (b5) are substantially equidistant.
  • the slab (b1) is placed on the slab (b2), as indicated by the arrow (b7).
  • the contact areas (b30) between the wafers (b1) and (b2) must be correctly made in order to avoid undesirable magnetic gaps in the contact zone.
  • this contact zone (b30) may not consist of a coplanar plane according to X / Y (c12), but adopt any other form such as a corrugation or even aliasing, which would allow the relative angular setting of said slabs ( b1) and (b2).
  • the cake (b2) is shifted angularly with respect to the slab (b1).
  • Said stall angle (b6) is in the case of the stator of FIG. 2 substantially half of the electric angle of the machine, ie for this polarity of 14 pairs of poles shown in FIG. 12.857 °
  • each tooth (b4) and (b5) form a complete electrical pole of the machine.
  • the rotor may be of several types, synchronous, asynchronous or variable reluctance.
  • the various embodiments known to date rotors are part of the state of the prior art, they all fit the presence of a set of claw stators, as described in Figure 1.
  • Figures 1 and 2 are part of the state of the prior art. They include the inverted stator version, where the teeth (b4) and (b5) of the wafers (b1) and (b2) are located on the outer periphery, with a rotor which is located outside the stator.
  • FIG. (d4) consisting of two wafers (d1) and (d2) may be located outside a room (e2), to then form a single-phase homopolar rotating machine (e4).
  • the phase (d4) consisting of two wafers (d1) and (d2) can be located inside a room (e3), to then form a single-phase homopolar rotating machine (e5).
  • the combination (d4) static and (e3) with rotating magnets (or wound inductor), corresponds to a machine (e5) forming a so-called inverted synchronous machine.
  • the phase (d4) is then supplied with alternating current and according to so-called known brushless control methods.
  • the combination (e3) static and (d4) rotating corresponds to a machine (e5) forming a claw alternator, called Lundell, widely used in combustion engines.
  • Japanese Patent Application Publication No. 2006333664 No. 2005156036 describes, in its abstract, a cylindrical coil having radial feed connectors and a support table. supply wires.
  • the support board is intended to be radially connected to the connectors, the supply wires then being received in grooves in the stator of the coil.
  • This way of assembling the phases has the disadvantage of occupying space on the side of the phases, which deteriorates the compactness of the system.
  • the publication No. 0 942 517 A2 of the European patent application No. 99 89072 describes, with reference to FIG. 4, a ring coil mounted on a cylindrical support.
  • the cylindrical support has longitudinal teeth delimiting between them longitudinal grooves, in which U-shaped yokes are received. These form part of the magnetic core surrounding the ring coil.
  • a connector is provided at the end of the cylindrical support for connecting the coil ring, this connector being disposed at the end of one of the longitudinal teeth.
  • phase (d4) which can be inserted in the various configurations, which we have just mentioned.
  • Said phase (d4) can be integrated in a rotating machine, personalized by parts (e2) or (e3).
  • the final configuration of the machine which incorporates said phase (d4) concerns all the following end-use variants of the invention, plus those which are not mentioned which fall within the state of the prior art.
  • variable reluctance machine with passive or active (magnetized) rotor.
  • the relative arrangement of the different parts (d4), (e2) and (e3), to form a machine of the type (e4) or (e5) leads to a machine with an external stator or an inner stator, said to be inverted, Single-phase, two-phase, three-phase or multiphase machine, obtained by axially stacking elementary machines (e4) or (e5) correctly phase-shifted relative to one another by an electrical angle substantially equal to an electric lathe (360 ° divided by the number pairs of poles) divided by the number of phases, said angular phase shift being able to be created at the level of the rotor or the stator,
  • Polyphase machine comprising at least one phase, where each electrical phase consists of several elementary machines (e4) or (e5) electrically connected in series or in parallel electrically
  • phase * polyphase machine, comprising at least one phase, where the phases (d4) are all angularly aligned and where the interphase phase shift is caused by the rotation as appropriate, either magnets or wound inductors or conductors of the complementary piece (e2) or (e3)
  • ⁇ polyphase machine comprising at least one phase, where the coils (b3) are divided into several separate windings, themselves coupled from one phase to another in zig-zag, star, or triangle to form a complete polyphase machine
  • the assembly can also form a static transformer, where all the parts (d4), (e2) and (e3) being static, form a static phase shifter.
  • the present invention discloses a particular embodiment of the winding of this homopolar rotating machine structure, which involves a grouping of the wafer assembly (b1) and (b2) with the coil (b3), forming a complete phase (d4), then a complete machine, by phase meeting (d4).
  • FIG. 5 illustrates the realization of the phase resin (d4).
  • the wafers (b1) and (b2) are joined against each other, by clasping the coil (b3), as specified in Figure 5, to form a phase (d4).
  • a resin is injected which aims to fill all the spaces (b7) between the different pieces forming the phase (d4).
  • FIG. 5 describes the principle of assembling wafers (b1) and (b2) around the coil (b3), then their resins,
  • FIG. 6 describes the mold (b8)
  • Figure 7 describes the principle of insertion of several phases (d4) in a stator (b12).
  • This resin injection uses a molding piece (b8), as shown in FIG. 5 and in FIG. 6. It receives the phase (d4), in order to avoid any risk of sagging of the resin.
  • This part (b8) is previously coated with molding grease and brought to a temperature appropriate to the smooth running of the molding operation. Said demolding operation uses a suitable heating of the coil (b3), by injection of a direct or alternating current, which has the effect of detaching the resin from the mold (b8) by differential expansion between the mold (d8) and the phase molded (d4).
  • Resin may be performed on a single phase (d4) or on several phases (d4) simultaneously, one skilled in the art will choose the best option and adapt the dimensions of the mold (b8) accordingly.
  • This resealing operation incorporates all the axial and angular wedging parts of the phases (d4), which may be required by the production of the rotating machine.
  • the winding support of the coil (b3) which receives the conducting wire is advantageously pierced with holes or notches also allowing the proper internal diffusion of the resin.
  • the positioning and the amount of these holes and notches will be left to the initiative of those skilled in the art, which will incorporate in its choice the various manufacturing constraints.
  • the choice of the quality of the resin is such that its coefficient of expansion is substantially equal to that of the magnetic material so as not to damage the phase (d4) during operation. It is advantageous for the resin to be insulating dielectrically and thermally conductive.
  • Figure 7 shows a possible grouping of the son of the different coils (b3) in the case of a three-phase machine. Any number of electrical phases can be envisaged with the same technique of clustering.
  • the son (b11) from the coils (b3) are combined into a beam which passes into a groove (b13) formed inside the carcass (b12) for holding the machine.
  • the assembly of the phases (d4) is thus facilitated because it suffices to slip the packet formed by all the phases (d4) inside (b12), while guiding the beam formed by the different wires (b11). ) in the groove (b13).
  • the carcass (b 2) has a hollow cylindrical shape around a central axis.
  • the phases (d4) are intended to be inserted inside the carcass (b12) along the central axis of the latter.
  • the groove (b13) is formed in an inner face of the carcass (b12) and extends longitudinally, parallel to the central axis of the carcass (b12), so as to receive and guide the bundle of supply son when insertion of the phases (d4) along the central axis.
  • the molding resin may be replaced by a ceramic which covers the son components of the coils (b3).
  • the son are advantageously maintained on a template, which can serve as a mold, and then covered with powdered ceramic. Everything is baked for transformation of the ceramic powder.
  • the wafers (b1) and (b2) serve as a mold if they support the cooking temperature.
  • the wafers (b1) and (b2) are placed around the coil (b3) after firing the ceramic, thanks to a mold designed specifically for this purpose.
  • a possible cooking method is to pass a sufficiently strong electric current into (b3), so that the temperature of the conductive wire forming (b3) becomes high enough to cook the ceramic powder.
  • the present invention can be applied directly to a machine structure of type (e4) (so-called direct, phase (d4) external), or type (e5) (so-called inverted, phase (d4) internal).
  • type (e4) so-called direct, phase (d4) external
  • type (e5) so-called inverted, phase (d4) internal
  • the passage from the description of this document, which exposes through its figures and explanations essentially the machine structure (e4), to the structure (e5), is obtained by performing a symmetrical radial transformation of the parts constituting the phases (d4 ), especially on the teeth (b4) and (b5), which then become external to the phase. The skilled person will perform this transposition without difficulty.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
  • Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (AREA)

Abstract

Le procédé comprend : la réunion des fils (b11) d'alimentation des différentes phases (d4) en un faisceau qui est passé dans une rainure (b13), ménagée dans la carcasse (b12), et l'assemblage des phases en faisant glisser le paquet formé par l'ensemble des phases (d4) à l'intérieur de la carcasse (b12), tout en guidant le faisceau formé par les différents fils (b11 ) dans la rainure (b13).

Description

PROCEDE DE REALISATION D'UN STATOR DE MACHINE HOMOPOLAIRE ET STATOR DE MACHINE HOMOPOLAIRE.
1. État de l'art antérieur
La présente invention concerne une machine électrique tournante à structure homopolaire comportant un stator et un rotor tournant autour d'un même axe de rotation que le stator, logés dans une carcasse, au moins le stator ou le rotor étant constitué d'au moins une bobine électrique de forme annulaire portée par une culasse annulaire magnétique comportant au moins deux pôles décalés angulairement à égale distance l'un de l'autre, ces pôles étant constitués par des pattes solidaires de ladite culasse annulaire et repliées parallèlement audit axe.
La structure et le fonctionnement d'une machine électrique tournante de ce type, telle qu'une machine tournante électrique, sont décrits dans les brevets FR 00/06298 et BR 18083/FR (inventeur François Bernot).
La figure 1 présente l'état de l'art antérieur pour cette structure homopolaire, dans une version octopolaire, à stator à griffes triphasé et rotor à aimants superficiels. Une autre version peut comporter un rotor à aimants enterrés.
Une autre version peut comporter un stator polyphasé, le nombre de phase étant quelconque (supérieur ou égal à l'unité). Une autre version peut comporter un rotor externe inversé.
La réalisation de la figure 1 comporte trois stators identiques, qui seront notés dans ce document phases lorsqu'ils sont complets avec leur bobine (c4, c5 ou c6). Lesdits stators sont numérotés (c1), (c2) et (c3). Ces galettes sont déphasées les unes par rapport aux autres d'un angle de 30° mécanique environ. Dans le cas de la réalisation présentée à la figure 1 , l'angle (c10) vaut sensiblement 30° et l'angle (c11) vaut sensibl ement 60° L'angle (c10) correspond sensiblement au tiers de l'angle électrique de la machine tournante, ledit angle électrique étant égal à 360° (un tour) divisé par le nombre de paires de pôles (quatre dans ce cas octopolaire). L'angle (c11) vaut sensiblement le double de l'angle (c10). Ces décalages angulaires peuvent être différents, en fonction des applications, mais ces variations relèvent de l'état de l'art antérieur connu, appliqué à d'autres structures de machines tournantes notamment. Elles ne servent qu'à optimiser la machine finale. Une version diphasée de ladite machine ne comporterait que deux stators (c1) et (c2), qui seraient alors décalés d'un angle (c10)=45° dans la réalisation octopolaire décrite à la figure 1. Les règles de calcul des décalages angulaires entre phase ou stators respectifs font partie de l'état de l'art antérieur. Dans la réalisation de la figure 1 , les stators (c1), (c2) et (c3) ont une structure à griffe, qui est caractérisée par une ondulation apparente des bobines statoriques, notées respectivement (c4), (c5) et (c6) autour des plans de rotation X/Y (c12) de chaque stator. Ladite ondulation peut être obtenue par vrillage des dents statoriques, comme le propose le brevet BR 18075/FR, ou encore par encerclement des bobines (c4), (c5) et (c6) comme le propose le brevet BR 18083/FR.
Dans cette dernière réalisation astucieuse, présentée à la figure 2 pour un nombre de pôles égal à 28, les stators (c1), (c2) et (c3) sont tous réalisés de la même façon, à partir de deux galettes identiques (b1) et (b2), enserrant une bobine (b3). Lesdites galettes sont assemblées l'une sur l'autre, conformément au brevet BR 18083/FR, de façon à ce que leurs dents respectives (b4) et (b5) soient sensiblement équidistantes. La galette (b1) est posée sur la galette (b2), comme l'indique la flèche (b7). Les zones de contact (b30) entre les galettes (b1) et (b2) doivent être correctement réalisées, afin d'éviter les entrefers magnétiques indésirables dans la zone de contact.
La formes de cette zone de contact (b30) peut ne pas être constituée d'un plan coplanaire selon X/Y (c12), mais adopter toute autre forme comme une ondulation ou encore un crénelage, qui autoriserait le calage angulaire relatif desdites galettes (b1) et (b2). La galette (b2) est décalée angulairement par rapport à la galette (b1). Ledit angle de calage (b6) vaut dans le cas du stator de la figure 2 sensiblement la moitié de l'angle électrique de la machine, c'est à dire pour cette polarité de 14 paires de pôles présentée à la figure 2, la valeur : 12,857°
II est important de noter que les réalisations des figures 1 et 2 considèrent que chaque dent (b4) et (b5) forme un pôle électrique complet de la machine. Nous sommes par conséquent en présence dans la figure 1 d'un assemblage de machines électriques tournantes monophasées, réunies axialement autour d'un même rotor (c7). Ledit rotor peut être de plusieurs natures, synchrone, asynchrone ou à réluctance variable. Les différentes réalisations connues à ce jour des rotors font partie de l'état de l'art antérieur, elles s'adaptent toutes à la présence d'un ensemble de stators à griffes, tel que décrit à la figure 1.
Nous nommerons dans la suite de ce document les stators (c1), (c2) et (c3) sous le nom de «phase», afin d'en clarifier le rôle, le rotor est commun aux trois phases. Dans toute la description qui suit, nous considérerons donc comme formant une phase complète l'ensemble formé par deux galettes (b1) et (b2), enserrant une bobine (b3). La figure 3 reprend de façon plus synthétique cette proposition, en présentant ces deux galettes (d1) pour (b1), et (d2) pour (b2), qui sont réunies l'une contre l'autre selon la direction (d3), pour former une seule phase (d4), telle que décrite ci-dessus correspondant à la réunion de deux galettes (b1) et (b2), enserrant une bobine (b3). Il faut noter à ce stade la description de l'état de l'art, l'intérêt de prévoir un moyen de maintien axial des galettes (b1) et (b2) l'une sur l'autre, qui peut consister par exemple en une rondelle élastique de serrage, montée en un endroit quelconque de l'axe de rotation du plan XY (c12).
Toutes ces descriptions des figures 1 et 2 font partie de l'état de l'art antérieur. Elles incluent la version à stator inversé, où les dents (b4) et (b5) des galettes (b1) et (b2) sont situées sur la périphérie extérieure, avec un rotor qui est situé extérieurement au stator.
L'état de l'art antérieur fait apparaître clairement l'interchangeabilité des différents éléments d'une machine tournante électrique, notamment leur position relative interne ou externe, comme le présente la figure 4. La phase (d4), constituée de deux galettes (d1) et (d2) peut être située à l'extérieur d'une pièce (e2), pour former alors une machine tournante homopolaire monophasée (e4). La phase (d4), constituée de deux galettes (d1) et (d2) peut être située à l'intérieur d'une pièce (e3), pour former alors une machine tournante homopolaire monophasée (e5). La juxtaposition axiale des ces machines complètes (e4) ou (e5), décalées angulairement d'un angle adéquat, tel que connu de l'état de l'art explicité ci-dessus, forme une machine tournante polyphasée.
Dans cette présentation de la figure 4, les pièces (d4), (e2) et (e3) peuvent être statiques ou tournantes. Si une pièce (d4) est tournante, il faut alors l'alimenter par des bagues ou tout autre système (diodes tournantes par exemple).
La combinaison (d4) statique et (e2) à aimants tournants (ou inducteur bobiné), correspond à une machine (e4) formant une machine dite synchrone.
La phase (d4) est alors alimentée en courant alternatif et selon les procédés de contrôle dits brushless connus de l'homme de l'art.
La combinaison (d4) statique et (e3) à aimants tournants (ou inducteur bobiné), correspond à une machine (e5) formant une machine dite synchrone inversée. La phase (d4) est alors alimentée en courant alternatif et selon les procédés de contrôle dits brushless connus.
La combinaison (e3) statique et (d4) tournant, correspond à une machine (e5) formant un alternateur à griffes, dit de Lundell, largement utilisé dans les moteurs thermiques.
Toutes les autres combinaisons sont possibles, comme (d4) tournant et (e2) statique, ou encore (d4) tournant et (e3) statique, ou encore les deux parties (d4) et (e2) tournantes, ou encore les deux parties (d4) et (e3) tournantes.
Ces différentes combinaisons sont largement décrites dans l'état de l'art, pour les machines tournantes à structure coplanaire.
Par ailleurs, la publication n°2006333664 de la demande de brevet japonais n°2005156036 décrit, dans son abrégé, une bobine cylindrique présentant des connecteurs d'alimentation radiaux et un tableau de support de fils d'alimentation. Le tableau de support est destiné à être connecté radialement aux connecteurs, les fils d'alimentation étant alors reçus dans des rainures ménagées dans le stator de la bobine. Cette manière d'assembler les phases présente l'inconvénient de d'occuper de l'espace sur le coté des phases, ce qui détériore la compacité du système.
Par ailleurs, la publication n° 0 942 517 A2 de la demande de brevet européen n° 99 89072 décrit, en référence à sa figure 4, une bobine en anneau montée sur un support cylindrique. Le support cylindrique présente des dents longitudinale délimitant entre elles des rainures longitudinales, dans lesquelles des culasses en U sont reçues. Ces dernières forment une partie du noyau magnétique entourant la bobine en anneau. Par ailleurs, un connecteur est prévu à l'extrémité du support cylindrique pour connecter la bobine en anneau, ce connecteur étant disposé à l'extrémité d'une des dents longitudinales.
La description qui suit de l'invention, concerne la réalisation de la phase (d4), qui peut s'insérer dans les diverses configurations, que nous venons d'évoquer. Ladite phase (d4) peut être intégrée dans une machine tournante, personnalisée par des parties (e2) ou (e3). La configuration finale de la machine qui intègre ladite phase (d4) concerne toutes les variantes d'utilisation finale de l'invention qui suivent, plus celles non-mentionnées qui relèvent de l'état de l'art antérieur.
La liste suivante regroupe de façon non-exhaustive différentes variantes possibles d'applications de l'invention dans une machine électrique tournante :
· machine synchrone avec rotor à aimants ou bobiné,
• machine asynchrone avec rotor à cage ou bobiné,
• machine à réluctance variable, à rotor passif ou actif (aimanté).
La liste suivante regroupe de façon non-exhaustive différentes variantes possibles de réalisation de l'invention pour former une machine électrique tournante :
• la disposition relative des différentes parties (d4), (e2) et (e3), pour former une machine de type (e4) ou (e5), conduit à une machine à stator extérieur ou à stator intérieur, dite inversée, • machine monophasée, diphasée, triphasée ou polyphasée, obtenue par empilement axial de machines élémentaires (e4) ou (e5) correctement déphasées les unes par rapport aux autres d'un angle électrique sensiblement égal à un tour électrique (360°divisé par le nombre de paires de pôles) divisé par le nombre de phases, ledit déphasage angulaire pouvant être créé au niveau du rotor ou du stator,
• machine polyphasée, comportant au moins une phase, où chaque phase électrique est constituée de plusieurs machines élémentaires (e4) ou (e5) électriquement connectées en série ou en parallèle électriquement
* machine polyphasée, comportant au moins une phase, où les phases (d4) sont toutes alignées angulairement et où le déphasage interphase est causé par la rotation selon le cas, soit des aimants, soit des inducteurs bobinés, soit des conducteurs de la pièce complémentaire (e2) ou (e3)
β machine polyphasée, comportant au moins une phase, où les bobines (b3) sont divisées en plusieurs enroulements distincts, eux-mêmes couplés d'une phase à l'autre en zig-zag, étoile, ou triangle pour former une machine polyphasée complète
• l'ensemble peut former aussi un transformateur statique, où toutes les parties (d4), (e2) et (e3) étant statiques, forment un déphaseur statique.
2. Description de l'invention
La présente invention expose une réalisation particulière du bobinage de cette structure de machine tournante homopolaire, qui fait intervenir un regroupement de l'ensemble galettes (b1) et (b2) avec la bobine (b3), formant une phase complète (d4), puis une machine complète, par réunion de phases (d4). La figure 5 illustre la réalisation du résinage des phases (d4). Les galettes (b1) et (b2) sont réunies l'une contre l'autre, en enserrant la bobine (b3), comme spécifié à la figure 5, pour former une phase (d4). Une résine est injectée qui a pour but de combler tous les espaces (b7) compris entre les différentes pièces formant la phase (d4). Dans la description qui suit, la présentation de l'invention est étayée par des figures :
• la figure 5 décrit le principe de l'assemblage des galettes (b1) et (b2) autour de la bobine (b3), puis leur résinage,
· la figure 6 décrit le moule (b8),
• la figure 7 décrit le principe d'insertion de plusieurs phases (d4) dans un stator (b12).
Cette injection de résine utilise une pièce de moulage (b8), telle que représentée à la figure 5 et à la figure 6. Elle reçoit la phase (d4), afin d'éviter tout risque de coulure de la résine. Cette pièce (b8) est préalablement enduite de graisse de moulage et portée à une température appropriée au bon déroulement de l'opération de moulage. Ladite opération de démoulage utilise un chauffage adéquat de la bobine (b3), par injection d'un courant continu ou alternatif, qui a pour effet de décoller la résine du moule (b8) par dilatation différentielle entre le moule (d8) et la phase moulée (d4).
Le résinage peut être réalisé sur une seule phase (d4) ou bien sur plusieurs phases (d4) simultanément, l'homme de l'art choisira la meilleure option et adaptera les dimensions du moule (b8) en conséquence. Cette opération de résinage intègre toutes les pièces de calage axial et angulaire des phases (d4), qui peuvent être requises par la réalisation de la machine tournante.
Le support de bobinage de la bobine (b3) qui reçoit le fil conducteur, est avantageusement percé de trous ou d'encoches permettant aussi la diffusion interne correcte de la résine. Le positionnement et la quantité de ces trous et encoches sera laissé à l'initiative de l'homme de l'art, qui intégrera dans son choix les différentes contraintes de fabrication.
Le choix de la qualité de la résine est tel que son coefficient de dilatation est sensiblement égal à celui du matériau magnétique afin de ne pas endommager la phase (d4) lors du fonctionnement. Il est avantageux que la résine soit isolante diélectriquement et conductrice thermiquement.
La figure 7 présente un regroupement possible des fils des différentes bobines (b3) dans le cas d'une machine triphasée. Un nombre quelconque de phases électrique est envisageable avec la même technique de regroupement en faisceau. Les fils (b11) issus des bobines (b3) sont réunis en un faisceau qui passe dans une rainure (b13) pratiquée à l'intérieur de la carcasse (b12) de maintien de la machine. L'assemblage des phases (d4) est ainsi facilité, car il suffit de glisser le paquet formé par l'ensemble des phases (d4) à l'intérieur de (b12), tout en guidant le faisceau formé par les différents fils (b11) dans la rainure (b13).
Plus précisément, comme cela est visible sur la figure 7, la carcasse (b 2) présente une forme cylindrique creuse autour d'un axe central. Les phases (d4) sont destinées à être insérées à l'intérieur de la carcasse (b12) le long de l'axe central de cette dernière. La rainure (b13) est ménagée dans une face interne de la carcasse (b12) et s'étend longitudinalement, parallèlement à l'axe central de la carcasse (b12), de manière à recevoir et guider le faisceau de fils d'alimentation lors de l'insertion des phases (d4) le long de l'axe central.
Dans une autre réalisation, où une température très élevée est rencontrée, la résine de moulage peut être remplacée par une céramique qui recouvre les fils composants les bobines (b3). Dans ladite réalisation, les fils sont avantageusement maintenus sur un gabarit, qui peut servir de moule, puis recouverts de céramique en poudre. Le tout est cuit au four pour transformation de la poudre en céramique. Dans une première réalisation possible, les galettes (b1) et (b2) servent de moule si elles supportent la température de cuisson. Dans une deuxième réalisation possible, les galettes (b1) et (b2) sont placées autour de la bobine (b3) après cuisson de la céramique, grâce à un moule conçu spécialement à cet effet. Un procédé de cuisson possible consiste à faire passer un courant électrique suffisamment fort dans (b3), pour que la température du fil conducteur formant (b3) devienne suffisamment élevée afin de cuire la poudre céramique.
Tous les éléments qui ont été présentés dans cette invention peuvent être étendus à d'autres machines électriques tournantes ou statiques, comportant un nombre quelconque de phases électriques et de pôles électromagnétiques. La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation décrits, mais s'étend à toute modification et variante évidente pour un homme du métier, tout en restant dans l'étendue de la protection définie dans les revendications annexées.
Il est particulièrement spécifié que la présente invention peut s'appliquer de façon directe à une structure de machine de type (e4) (dite directe, phase (d4) externe), ou de type (e5) (dite inversée, phase (d4) interne). Le passage de la description de ce document, qui expose au travers de ses figures et explications essentiellement la structure de machine (e4), à la structure (e5), s'obtient en effectuant une transformation symétrique radiale des pièces constituant les phases (d4), notamment sur les dents (b4) et (b5), qui deviennent alors extérieures à la phase. L'homme du métier saura effectuer cette transposition sans difficulté.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de réalisation d'un stator de machine homopolaire, caractérisé en ce qu'il comprend :
la réunion des fils (b11) d'alimentation des différentes phases (d4) en un faisceau qui est passé dans une rainure (b13), ménagée dans la carcasse (b12),
l'assemblage des phases en faisant glisser le paquet formé par l'ensemble des phases (d4) à l'intérieur de la carcasse (b12), tout en guidant le faisceau formé par les différents fils (b11) dans la rainure (b13).
2. Stator de machine homopolaire comportant : une carcasse (b12) cylindrique creuse,
des phases (d4) comportant des bobines (b3), les phases (d4) étant glissées à l'intérieur de la carcasse (b12),
caractérisé en ce qu'une rainure (b13) est ménagée dans une face interne de la carcasse (b12) et s'étend longitudinalement, parallèlement à l'axe central de la carcasse (b12), les fils (b11) issus des bobines (b3) étant réunis en un faisceau qui passe dans la rainure (b13) pratiquée à l'intérieur de la carcasse (b12).
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