Brevet FR2471069A1 — publié le 19810612

L'invention concerne une génératrice à courant alternatif, comportant un stator et un rotor à piles à griffes, notamment un alternateur triphasé pour véhicules automobtles. Lorsqu'avec de telles génératrices, le rotor tourne et est alimenté en courant d'excitation et qu'en même temps l'enroulement du stator est chargé, il se produit alors, en dehors des bruits causés mécaniquement, surtout en cas de charges relativement élevées, également un bruit d'origine magnétique. On a déjà cherché, par de nombreux moyens, à réduire, pour des génératrices, ce bruit d'origine magnétique. Des moyens connus consistent par exemple à orienter en biais les encoches du stator, à biseauter les bords des griffes des popes, ou à répartir de façon irréguliere l'enrou- lement dans le stator. Cependant les génératrices modernes sont exploitées avec une capacité d'utilisation toujours croissante et les moyens connus ne suffisent pas pour obtenir une diminution du bruit. La génératrice à courant alternatif conforme à l'invention, est caractérisde en ce que la surface des griffes située en regard du stator présente essentiellement la conformation d'un quadrilatère. Elle offre l'avantage de réduire très sellai blement, par rapport aux génératrices connues, les bruits causés par voie magnétiqueO Grtce à la transformation de la forme de la section transversale des griffes, le flux magnétique utile ne décroît que dans une mesure minime dans l'espace d'air entre le rotor à piles à griffes et le stator, en direction axiale le long de la surface des griffes des pôles. L'allure de variation de ltinduc- tion à l'intérieur d'un pas polaire, sous l'effet d'encochages des pôles ou de biseautage des encoches du stator, réalisés de façon appropriée, se rapporche de la forme sinusoïdale et est contrairement au cas de génératrices à poles à griffes usuelles, constante dans une très large mesure en direction axiale, abstraction faits d'effets de bord.Trace à la suppression des flux magnétiques transversaux qui, dans le cas des génératrices connues, exercent en direction axiale des forces mécaniques variables de griffe à griffe sur les éléments correspondants. de la génératrice, le point d'application des forces résultantes se trouve placé dans le plan de symétrie du stator. Des moyens indiqués dans la suite permettent de perfectionner encore la génératrice à courant alternatif telle que définie ci-dessus selon l'invention. La conformation géométrique réalisée assure un espace de dispersion constant entre les divers pâles à griffes distincts, vise à supprimer le flux transversal et contribue à l'accroissement du flux principal. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description ci-après et des dessins annexés représentant un exemple de réalisation de l'invention, dessins dans lesquels - la figure 1 est une vue en élévation frontale d'une moitié de roue polaire pourvue de griffes de pales conformes à l'invention, permettant de voir quelques pâles représentés suivant des coupes différentes ; - la figure 2 est une vue en coupe longitudinale d'un pôle à griffe, indiquant la position des coupes faites selon la figure 1. La figure 1 représente une roue polaire il conforme à l'invention. Cette roue polaire est pourvue de griffes 12, 12a 12b, 12c etc... Un arbre 15 est emmanché à travers la roue polaire il et un noyau polaire 14 est indiqué en tireté. Les griffes 12 sont toutes exécutées de la même manière ; elles sont toutefois, sur la figure 1, représentées suivant des coupes faites dans des plans différents, à savoir progressivement en allant de la base des griffes à leur pointe. la griffe 12 est vue non coupée, la figure 2 montre une coupe longitudinale par J?-F'. la griffe 12a est coupée, suivant la coupe A-A', à sa base à proximité de la roue polaire 11. La griffe 12b est coupée, suivant la coupe B-B', plus loin en direction de la pointe de la griffe.Enfin, la griffe 12e est coupée, suivant la coupe E-E', directement devant la pointe 15 de la griffe. On voit d'après la figure 1 que la largeur de la surface 16 des griffes 12 qui est située en regard du stator, non dessiné, est sensiblement constante. Une vue de dessus de cette surface 16 donne donc un rectangle. P4r contre, la surface 17 des griffes 12 qui est située en regard de l'arbre 13 présente sensiblement la conformation d'un triangle équilatéral. La représentation en coupe des griffes 12a montre que la section des griffes 12 à leur base a à peu près la forme d'un trapèze, la grande base du trapèzz étant tournée vers l'arbre 13. La représentation en coupe des griffes 12e montre que la section faite à travers les griffes 12 à l'endroit de leur pointe a sensiblement la forme d'un triangle, dont le sommet est tourné vers l'arbre 13. La transition du trapèze 12a au triangle 12e s'effectue de façon progressive, de telle sorte qu'à la surface située en regard de l'arbre 13 se trouve formé le triangle équilatéral 17e Les griffes 12 présentent à l'endroit de leur base 12a une épaisseur plus grande qu'à l'endroit de leur pointe 12e. La figure 2 est une vue en coupe longitudinale F-F' faite à travers la griffe 12 et indique en même temps la position des coupes des griffes 12a jusqu'à 12e. Il peut aussi y avoir avantage à donner à la surface 16 des griffes une forme de trapèze, et cela de telle façon que le cEté supérieur étroit du trapèze se trouve tourné vers la base 11 et que la grande base du trapèze se trouve tournée vers la pointe 15 des griffes 12. La surface 17 des griffes 12 située en regard de l'arbre 13 présente dans ce cas la forme d'un trapèze. La longueur des griffes 12 en allant de leur base A-A' à leur pointe E-E' est avantageusement supérieure à leur largeur à l'endroit de leur surface 16. Dans certaines conditions, il peut aussi être judicieux que les griffes 12 ne s'étendent pas parallèlement à l'arbre 13, mais en oblique par rapport à celui-ci. En outre, on peut mettre en oeuvre, en plus les moyens déjà connus en vue de réduire le bruit magnétique, par exemple le biseautage des griffes 12 sur leur surface 16. REVENDICATIONS 10) Génératrice à courant alternatif, comportant un stator et un rotor à pôles à griffes, notamment un alternateur triphasé pour véhicules automobiles, caractérisée en ce que la surface (16) des griffes (12) située en regard du stator présente sensiblement la conformation d'un quadrilatère, notamment d'un rectangle. 20) Génératrice à courant alternatif selon la revendication 1, caractérisée en ce que la surface (16) des griffes (12) située en regard du stator présente la forme d'un trapèze la grande base du trapèze se situant alors du côté de la pointe (15) des griffes (12). 30) Génératrice selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que la longueur des griffes (12) en direction des encoches du stator est supérieure à leur largeur transversalement aux encoches. 40) Génératrice selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la section des griffes (12r à leur base (llr présente sensiblement la forme d'un trapèze (A-A') (la grande base du trapèze étant alors située à l'oppose des encoches) et à leur pointe (15) présente sensiblement la forme d'un triangle (E-E'), la transition du trapèze (À-A') au triangle (E-E') s'effectuant de façon continuellement progressive. 50) Génératrice selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la section des griffes (12) à leur base (11) présente sensiblement la forme d'un trapèze (A-A') (lagrande base du trapèze étant alors située à l'opposé des encoches) et à leur pointe (15) présente sensiblement la forme d'un trapèze (E-E'), la transition du trapèze (A-A') au trapèze (E-E') s'effectuant de. façon continuellement progressive. 60) Génératrice selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que les griffes (12) présentent à leur base (11) une épaisseur plus grande qu'à leur pointe (15). 70) Génératrice selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisée en ce que la surface (17) des griffes (12) située à l'opposé des encoches présente la forme d'un triangle. 80) Génératrice selon l'une quelconque des reven dications 4 à 6, caractérisée en ce que la surface (17) des griffes (12) située à l'opposé des encoches présente la forme d'un trapèze. 90) Génératrice selon l'une quelconque des revendications 1 et 3 à 8, caractérisée en ee que la surface (17) des griffes est à angles droits. 100) Génératrice selon l'une quelconque des revendications 2 à 8, caractérisée en ce que le trapèze de la surface (16) située en regard des encoches est symétrique. 11 ) Génératrice selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisée en ce que le quadrilatère/ trapèze situé en regard des encoches est à angles obliques.