Brevet FR2028226A1 — publié le 19701009

-1- 2028226 La présente invention est relative aux machines dynamoélectriques, du type comprenant un boitier ou carter soutenant deux paliers ou roulements, un arbre de rotor tourillonnant dans lesdits roulements et portant un ensemble du rotor et un dispositif 5 de balais dont les balais sont en contact avec ledit collecteur. Suivant l'invention, dans une machine du type précité, l'une des extrémités dudit arbre du rotor s'étend au-delà de l'un desdits roulements et comporte un alésage axial à l'intérieur duquel est engagée une broche venue de matière avec ledit collecteur, ladite 10 broche servant à soutenir ledit collecteur sur l'arbre du rotor afin de tourner avec celui -i et ledit collecteur étant relié électriquement à l'ensemble de rotor par l'intermédiaire de conducteurs qui s'étendent à travers les roulements afin de tourner avec l'arbre. 70 01075 2028226 D'autres caractéristiques de l'invention apparaitront au cours de le description qui va suivre faite en se référant au dessin annexé donné uniquement à titre d'exemple et dans lequel : la Fig. 1 est une vue en coupe d'un alternateur ; 5 la Fig. 2 est une vue en coupe suivant la ligné B-B de la Fig. 1 ; la Fig, 3 est une vue en coupe suivant la ligne C-C de la Fig.2 ; la Fig. 4 est une vue en coupe du dispositif de balais repré-10 senté à la Fig. 1 ; En se reportant au dessin, l'alternateur comprend un boitier ou carter 11 portant un premier et un second dispositifs de roulements ou paliers, 12, 13. Un arbre 14 de rotor tourillonne dans les roulements 12^ 13 et cet arbre porte, entre ses extrémités, 15 entre les roulements 12, 13, un ensemble 15 de rotor. L'ensemble de rotor 15 comprend deux pièces polaires sur chaque côté d'un noyau portant un bobinage de rotor, et l'ensemble de rotor 15 peut tourner avec l'arbre 14 dans un ensemble de stator 16 porté par le boitier 11. L'une des extrémités de l'arbre 14 dépasse du roulement 2o 12 et est adaptée pour recevoir un ventilateur et une poulie, par l'intermédiaire de laquelle l'arbre 14 du rotor est entraîné. L'extrémité opposée de l'arbre 14 du rotor s'étend au-delà, du roulement 14, l'arbre 14 se terminant à l'intérieur d'une partie 17 du boitier 11 ayant dans son ensemble une forme cylindrique. 25 L'extrémité de l'arbre 14 du rotor qui est éloignée du roulement 12 comporte un alésage cylindrique à l'intérieur duquel est reçue une broche 19 qui est venue de matière avec un ensemble 18 de collecteur. Le collecteur 18 comprend un corps Eculé comportant une face circulaire plane s'étendant dans un plan qui forme un angle droit par 30 rapport à l'axe de l'arbre 14. Ladite face plane du corps moulé 70 01075 -3- 2028226 ii du collecteur 18 comporte un disque central conducteur 21 qui est disposé à l'intérieur d'une couronne conductrice 22, le disque 21 étant isolé de la couronne 22. Le disque 21 est concentrique à la couronne 22 et le disque 21 et la couronne 22 constituent les g surfaces du collecteur avec lesquelles viennent en contact les balais. La broche 19 du collecteur 18 a en section transversale une forme en croix et est reçue à emmanchement serré dans l'alésage de l'arbre 14 du rotor, de telle sorte qvc le collecteur 18 tourne avec l'arbre 14 du rotor. Une pince élastique (non représentée) est jq disposée entre la broche 19 et la paroi de l'alésage de l'arbre 14, et contribue à l'emmanchement serré entre la broche 19 et la paroi de l'alésage de l'arbre 14, en maintenant le collecteur 18 en contact avec l'arbre 14. En raison du fait que l'alésage de l'arbre 14 est cylindrique, et que la broche 19 a en section transversale vr.e ferme en croix, quatre passages également espacés angulairement sont ainsi délimités entre la broche 19 et la paroi de l'alésage de l'arbre 14. Deux conducteurs de connexion sont prévus pour relier électriquement la couronne 22 et le disque 21 du collecteur 18 avec le bobinage du rotor, et ces conducteurs s'étendent à travers 20 le roulement 13 suivant deux des conduits diamétralement opposés qui sont formés entre la paroi de l'alésage de l'arbre 14 et la broche 19. Sur le côté du roulement 13 adjacent à l'ensemble 15 du rotor, c'est-à-dire le côté du roulement 13 qui est éloigné du collecteur 18, les conducteurs s'étendent à travers des conduits 2g respectifs 23 par l'intermédiaire desquels l'alésnrre cyiinêr ica.e de l'arbre 14 communique avec l'extérieur de cet arbre. Le fait de prévoir un collecteur du type comportànt une surface de contact en bout, fixé sur l'arbre du rotor en introduisant une broche venue de matière avec le collecteur dans un alésage de BAD origine* 70 01075 -4- 2028226 l'arbre, permet de réduire au minimum la longueur totale de 1* alternateur. L'extrémité interne de la partie 17 du boitier 11 est fermée, par le roulement 13 et l'extrémité externe de la partie 17 est fermée 5 par une boite à balais 24 en une résine synthétique moulée. La boite à balais 24 est adaptée à emmanchement serré sur le boitier 11, la boite 24 comportant deux ergots 25 portant des pinces élastiques 26, qui sont reçus par emmanchement à force dans des trous correspondants 27 prévus dans le boitier 11 au voisinage de la partie 10 17 de ce dernier (Fig.4). La boite à balais 24 comprend deux organes creux 28 venus de matière qui s'étendent en direction du collecteur 18, et qui reçoivent respectivement les balais 29. Les balais 29 comprennent des porte-balais respectifs conducteurs 31 qui s'étendent à travers des fentes prévues dans les parois des 15 organes 28 et qui servent à guider les balais 29 pour coulisser dans les doigts 28, Les balais sont sollicités en contact avec la couronne 22 et le disque 21 de l'ensemble.de collecteur 18 respectivement,, au moyen de ressorts respectifs de compression 32 qui agissent entre les porte-balais et la boite à balais 24. A chacun des porte-balais 31 20 est reliée électriquement une tresse conductrice 33 qui est également reliée électriquement à une borne respective fixée sur l'extérieur de la boite à balais 24. Ainsi, l'ensemble de collecteur et les balais de l'alternateur sont complètement enfermés par un logement délimité par le roulement 13, la partie 17 du boitier et la boite 25 à balais 24. La machine est un alternateur triphasé et comporte un redresseur à redressement total. Le redresseur à redressement total comprend deux plaques incurvées 35, 36 formant bornes, chacune de ces plaques comportant deux parties, désignées par les suffixes a et b, qui sont 30 reliées au moyen d'une partie étroite conductrice venue de matière, désignée par le suffixe c. Les plaques 35, 36 sont agencées de telle sorte que la partie 35b de la plaque 35 soit située entre les parties 36a, 36b de la plaque 36, et la partie 36b de la plaque 36 située entre les parties 35a, 35b de la plaque 35. La plaque 35 porte trois 35 diodes 37, 38, 39 dont les anodes sont reliées électriquement à la plaque 35 et en position d'échange thermique avec cette dernière. La diode 37 est portée par la partie 35a de la plaque 35, tandis que les diodes 38, 39 sont portéespar la partie 35b de la plaque 35. D'une façon analogue, la plaque 36 porte trois diodes 41, 42, 43 40 dont les cathodes sont reliées électriquement à la plaque 36, et bad original 70 01075 -5- 2028226 en position d'échange thermique avec cette dernière, la diode 41 étant portée par la partie 36a de la plaque 36 tandis que"les diodes 42, 43 sont portées par la partie 36b de la plaque 36. La partie 36a de la plaque 36 comprend une languette qui recouvre une languette 5 correspondante prévue à l'une des extrémités de la partie 35b de la plaque 35, cette partie 35b de la plaque 35 comportant à son extrémité ' opposée une languette qui recouvre une languette correspondante de la partie 35a de la plaque 35. Les plaques 35, 36 fixées l'une à l'autre au moyen de boulons 44, 45, 46 qui s'étendent à 10 travers les languettes des plaques 35, 36 respectivement. Les languettes des plaques 35, 36 sont isolées les unes des autres au moyen de rondelles isolantes, et le boulon 45 est isolé à la fois des plaques 35 et 36. Le boulon 45 relie matériellement les plaques 35, 36 au boitier 11 de l'alternateur et deux autres boulons 47, 15 reliés aux plaques 35, 36 mais isolés de celles-ci contribuent avec le boulon 45 pour fixer les plaques 35, 36 au boitier 11. Le boulon 44 est relié électriquement à la plaque 35 mais est isolé de la plaque 36, tandis que le boulon 46 est relié électriquement à la plaque 36 mais isolé de la plaque 35. Ainsi, les boulons 44, 46 20 constituent les bornes de sortie positive et négative de l'alternateur, respectivement. Chacune des diodes est soutenue sur une portion de la partie respective des plaques 35, 36, et est entourée par des passages à travers lesquels l'air s'écoule, en fonctionnement, afin de faciliter le refroidissement des diodes. Les plaques 25 35, 36 sont réalisées en une matière relativement épaisse et constituent ainsi des dissipateurs de chaleur pour les diodes et elles sont conformées de telle façon que les diodes 37, 38, 39, 41, 42, 43 se trouvent à peu près dans le môme plan. Le redresseur à redressement total comprend en outre trois 30 plaques de phase 49, 51, 52, chacune de ces plaques étant obtenue par emboutissage d'une feuille de cuivre. Les plaques de phase 49, 51, 52 sont soutenues par les boulons 44, 45, 43 respectivement et sont isolées de ces derniers. Chacune des plaques de phase comporte une zone centrale qui est montée sur les boulons "respectifs 35 44, 45, aais isolées de ceux-ci et deux bras venus de matière s'étendent à partir Je la zoue centrale de chacune des plaques ùe phase dans des directions opposées. L'un des bras de la plaque de phase i» est relié électriquement à la ^r.tlwdo dû la diode :37, tandis que l'autre "oras dj la plaque Co pLr.ôo est relié- à 1-anode 40 do la diode l'u: 'iôs 'or as de la plaque de pLs.se- 51 est r-^lié 70 01075 — o— 2028226 à l'anode de la diode 42 tandis que l'autre bras de la plaque 51 est x-slié à la cathode de la. diode 38, et l'un des bras de la plaque de phase 52 est relié électriquement à la cathode de la diode 3S tandis que son autre bras est z'elié .électriquement à 5 l'anode de la diode il. 2n outre, la zone centrale de chacune des plaques de phase i-2, 51, 52 compx-end une borne reçoit un conducteur grâce auquel la plaque de phase est reliée électriquement au bobinage de phase du stator de l'alternateur. Chacune des plaques de phase 4S, 51, 52 comprend une zone soutenant une diode, 10 indiquée par le suffixe a. Les zones 49a, 51a, 52 a des plaques de phase portent des diodes de champ respectives 53, 54, 55 dont les anodes sont reliées électriquement aux zones 49a, 51a, 52a respectivement. Les boulons 47 servent en outre au montage d'un régulateur 15 de tension 5S disposé à l'intérieur du boitier 11, et les liâisons. électriques nécessaires entre les bornes des balais 29, les cathodes des diodes de champ 53, 54, 55 et le régulateur de tension 56 sont réalisées au moj-en de conducteurs. On remarquera que du fait que la boite à balais 24 est 20 emmanchée à force sur le boitier 11, elle peut être facilement détachée afin de faciliter le remplacement des balais 29. bad original 70 01075 -7- 2028226 REVENDICATIONS r .. i ■ 1. Machine dynamo-électrique du type comprenant un boitier ou carter soutenant deux paliers ou roulements, un arbre de rotor tourillonnant dans lesdits roulements et portant un ensemble de rotor, un ensemble de collecteur porté par l'arbre du rotor et 5 un dispositif de balais dont les balais sont en contact avec ledit collecteur, caractérisée en ce que l'une des extrémités de l'arbre du rotor s'étend au-delà de l'un des roulements et comporte un alésage axial à l'intérieur duquel est introduite une broche qui est venue de matière avec le collecteur, ladite broche servant 10 à soutenir le collecteur sur l'arbre du rotor afin de tourner avec ce dernier, ledit collecteur étant relié électriquement h l'ensemble de rotor par 1'intermédiaire de conducteurs qui s'étendent à travers ledit roulement afin de tourner avec l'arbre. 2. Machine dynamo-électrique suivant la revendication 1, earac-15 térisée en ce que ledit alésage a dans son ensemble une forme cylindrique, ladite broche étant conformée de telle sorte qu^elle délimite au moins un conduit entre elle-même et la paroi de 1*alé- . sage, l'un au moins des conducteurs de connexion du collecteur s*étendant à travers ledit roulement, à l'intérieur dûdit conduit. 20 3. Machine dynamo-électrique suivant la revendication caractérisée en ce que ledit alésage a en section une forme circu- . laire et ladite broche a en section une forme en croix afin de délimiter quatre conduits avec la paroi dudit alésage, deux conducteurs de liaison du collecteur s'étendant à travers ledit roulement 25 à l'intérieur de deux desdits conduits, respectivement. 4. Machine dynamo-électrique suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que ledit collecteur est du type comportant une surface de contact en bout. 5. î'achine dynamo-électrique suivant l'une quelconque des 30 revendications précédentes, caractérisée en ce que ladite broche est emmanchée à force dans ledit alésage axial, une pincé élastique étant prévue, en contact avec ladite broche et la paroi dudit alésage, afin de contribuer à l'emmanchement à force entre la broche et la paroi de l'alésage pour retenir le collecteur en place. 35 6. Machine dynamo-électrique suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre un redresseur à redressement total comprenant une première 70 01075 -a- s 2028226 plaque conductrice formant bonic ^jortaut vxe première série de diodes dont les cathodes sont x-eliées électriquement à ladite première ^laçuc formant borne, une seconde plaque formant borne portant une seconda séria de diodes dont les anodes sont reliées 5 lectriquc-mont à ladite seconde plaque formant borne, des moyens jour relier matéi-iellement la première et la seconde plaques formant bornes en les isolant l'une de l'autre, la première et la seconde plaques étant conformées de telle sorte que lorsque ces plaques sont reliées matériellement, les diodes se trouvent alors 10 à peu près dans le môme plan et constituent des paires de diodes, chaque paire de- diodes coir-prenant une première diode portée par la première plaque et une seconde diode portée par la seconde plaque, la forme dcsdites plaques étant telle que la première et la seconde diodes de chacune des paires de diodes sont adjacentes l'une à 15 l'autre, l'ensemble comprenant en outre des connecteurs conducteurs associés avec lesdits paires de diodes respectivement; chaque connecteur reliant électriquement l'anode de ladite première diode de la paire respective de diodes à. la cathode de ladite seconde diode de la paire de diodes respective. 20 7. Ilachine dynamo-électrique suivant la revendication 6, carac térisée en ce que lesdites plaques formant. ".ormes sont incurvées et comprenneiit chacune une première et une seconde parties reliées entre-elles par une partie étroite venue de rr.atière, la première partie de l'une des plaques étant située, en fonctionnement, entre 25 la première et la seconde parties de X'autre plaque formant borne. 8. Machine dynamo-électrique suivant la revendication 6 ou la revendication 7, caractérisée en ce que les zones des plaques formant bornes, autour des diodes, sont perforées afin de délimiter des passages à travers lesquels peut s'écouler de l'air de refroi- 30 dissement. 9. Machine dynamo-électrique suivant l'une quelconque des revendications S à L, caractérisée en ce que lesdits connecteurs comprennent chacun une zone qui porte un diode respective, les diodes portées par les connecteurs ayant une borne de même polarité 35 reliée électriquement aux connecteurs respectifs. 1C. ïachine dynamo-éleetrique suivant l'une quelconque des revendications 6 à S, caractérisée en ce que lesdits connecteurs constituent une partie des connexions de phase avec les diodes du redresseur. bad original 70 01075 -9- 2028226 11. Machine dynamo-électrique suivant l'une quelconque des revendications 6 à 10, caractérisée en ce que chaque série de diodes est constituée par trois diodes.