Brevet FR2417200A1 — publié le 19790907

L'invention due à la co laborabiol tie Monsieur Robert BerLard IOTTIN est relative à des perfectionnements apportés aux alternateurs tels que ceux qui sont utilisés dans les véhicules automobiles pour charger la batterie à travers un redresseur. Ces alternateurs comprennent un rotor avec des p8les inducteurs et un stator avec des encoches où sont logés des conducteurs. Ces conducteurs sont le siège du courant alternatif induit produit par la machine. Avantageusement on utilise des alternateurs monophasés afin de limiter le nombre de redresseurs et de faciliter la construction. Pour drifter le ronflement caractéristique des alternateurs monophasés, les pôles de ltinducteur tournant sont massifs, ils sont donc parcourus par des courants de Foucsult. te stator est en tales feuilletées, ce qui est classique dans les alternateurs de ce type. te courant induit étant destiné à être redressé, le facteur de forme et les harmoniques de denture ont peu d' importance, aussi réalise-t-on des alternateurs à une seule encoche par pale. Dans les alternateurs du type ainsi défini, les différents pôles se présentent à chaque instant dans la même configuration géométrique par rapport snx encoches correspondantes du stator. Suivant la position instantanée des pâles par rapport aux encoches la réluctance de ltentrefer est modifiée et par conséquent le flux magnétique. Ces variations se produisent en phase pour tous les pâles et leurs effets s'ajoutent. Les variations instantanées du flux magnétique engendrent des variations à la même fréquence des forces électromagnétiques de traction entre stator et rotor. I1 en résulte des vibrations mécaniques et par conséquent des bruits, dont la fréquence est égale au produit du nombre d'encoches par la vitesse de rotation du rotor. Cette fréquence est égale au double de la fréquence du courant induit. te but de l'invention est d'éliminer les bruits précédents en limitant la variation du flux magnétique au passage des pales devant les encoches correspondantee du stator. A cet effet, la machine conforme à l'invention comporte une lamelle en tale ferromagnétique introduite dans chaque encoche entre la frette et les cornes d'encoches. Cette lamelle sert de shunt magnétique. Une partie du flux engendré par le pale inducteur passe par la lamelle, la partie principale du flux iaisant le tour de l'encoche. En variante la lamelle est remplacée par une forme adaptée des cornes d'encoches du stator. Dans la solution préférée comme dans la variante, la réluctance du circuit magnétique quand les pales sont situés face aux encoches est très voisine de la réluctance du circuit magnétique quand les pôles sont situés face à l'armature du stator. La figure 7 montre les pôles du rotor faisant face aux encoches du stator La figure 2 montre les pales du rotor faisant face à l'armature du stator La figure 3 montre une variante de ltinvention La figure 4 montre la courbe représentative du bruit, exprimé en dB, émis par l'alternateur quand les encoches ne sont pas munies de shunts magnétiques. La figure 5 montre la courbe représentative du bruit, exprime en dB, émis par l'alternateur quand les encoches sont munies de shunts magnétiques En se reportant à la figure 1, on peut voir le stator 1 de ltalternateur en tales feuilletées avec ses encoches 3 où sont logés les conducteurs qui sont le siège du courant induit produit par la machine. A 1 'intérieur de l'encoche 3, les conducteurs sont maintenus en place par la frette 4 en matériau isolant. Le rotor 6 entrainé en rotation dans le sens de la flêche F comporte des pales 2. Les lignes flêchées montrent le flux magnétique allant du paie Nord vers le pale Sud et se refermant à l'intérieur du rotor.La lamelle 5 servant de shunt magnétique est disposée entre la frette 4 et les cornes d'encoches 7. Dans la figure 1 les pales 2 se présentent face aux encoches 3. Dans la figure 2, le rotor avant tourné, les pales se présentent face à l'armature. En se reportant à la figure 7, on peut voir une variante de ltinventions dans cette variante le shunt magnétique est constitué par une disposition particulière des cornes d'encoches qui entourent complètement l'encoche. Si on considère un plan diamétral coupant l'encoche, il rencontre l'une ou l'autre des deux cornes, la séparation entre les deux cornes est constituée par une couche d'air en forme de plan incliné. Dans la solution préférée comme dans la variante, les variations instantanées de l'entrefer pendant la rotation des pales saut ainsi réduites, de meme que les variations du flux magnétique. Les figures 4 et 5 représentent la répartition en fréquence du bruit en dB émis par l'alternateur pour une vitesse constante de rotation. En comparant les deux graphiques on voit pour le tiers d'octave centré sur 400 HS , une atténuation sensible du bruit quand l'alternateur est équipé de shunts magnétiques. I1 est bien entendu que les shunts provoquent une baisse de rendement de l'alternateur, mais cet inconvénient est compensé par l'amélioration du confort auditif. RE i:ND I A T IONS t - Alternateur monophasé pour véhicules automobiles, comportant un rotor avec des pales excitateurs massifs et un stator en tôles feuilletées avec autant d'encoches que le rotor comporte de pôles ; lesquelles encoches contiennent des conducteurs isolés qui sont le siège des courants alternatifs induits produits par la machine ; ainsi qu'une frette en matériau isolant qui sépare les susdits conducteurs des cornes d1 encoches de la machine ; alternateur caractérisé en ce que, un shunt magnétique est disposé de manière à rendre la réluctance du circuit magnétique quand les pales sont situés face aux encoches très voisine de la réluctance du circuit magnétique quand les pales sont situés face à l'armature du stator. 2 - Alternateur selon la revendication 1 caractérisé en ce que, le shunt magnétique est composé d'une lamelle en matière ferromagnétique insérée entre la frette et les cornes d'encoches du stator. 3 - Alternateur selon la revendication t caractérisé en ce que, le shunt magnétique est constitué par les cornes d'encoches qui sont disposées de manière à entourer complètement l'encoche de telle sorte que tout plan diamétral coupant l'encoche rencontre l'une ou l'autre des deux cornes, la séparation entre elles étant constituée par une couche d'air en forme de plan incliné.