Brevet FR2479594A1 — publié le 19811002

L'invention a pour objet un alternateur, notamment alternateur triphasé, comportant un flasque de palier de type A, un flasque de palier de type B, un ensemble de stator et un rotor entraîné en rotation pour l'alimentation du réseau de bord d'unités mobiles, de véhicules automobiles et engins simi- laires. Les alternateurs sont des machines connues, notam- ment les alternateurs triphasés de différents types de construc- tion pour l'alimentation de réseaux de bord, par exemple sur les véhicules automobiles, les bateaux, les véhicules ferro- viaires, les avions et engins similaires. Ces alternateurs sont constitués la plupart du temps par un élément de stator exté- rieur fixe avec un enroulement triphasé du stator en tant qu'élément conducteur fixe, et par un rotor qui induit par sa rotation une tension dans l'enroulement de stator. Cette ten- sion est redressée pour les réseaux de bord à tension continue, des diodes de puissance disposées dans un montage redresseur en pont étant habituellement prévues pour cela. Dans le cas du montage à rotation propre de l'alter- nateur triphasé, l'arbre de rotor est maintenu dans des paliers disposés de chaque c8té du carter, constitué habituellement par un flasque de palier A du c8té de l'entraînement et par un flasque de palier B du c8té des bagues de contact. Le rotor est construit, pour un alternateur à courant triphasé sous la forme d'un rotor à griffes polaires, ou, entre les deux moitiés du rotor, se trouve l'enroulement d'excitation en forme de bobines annulaires à qui est envoyé le courant d'excitation par deux balais à charbons s'appliquant sur deux bagues de contact calées sur l'arbre du rotor. Des bornes de connexion peuvent être pré- vues sur l'alternateur pour assurer la liaison électrique de cet alternateur avec le régulateur et le réseau de bord. Les diodes qui redressent le courant triphasé induit dans l'enrou- lement de stator fixe sont maintenues dans des corps de refroi- dissement fixés sur une plaque à conducteurs et disposées dans le courant d'air de refroidissement de l'alternateur. La plaque à conducteurs munie des corps de refroidissement des diodes est disposée du c8té des bagues de contact o est aussi habituelle- ment fixé, directement sur l'alternateur (régulateur incorporé), le régulateur déterminant le courant d'excitation. Dans un tel alternateur des inconvénients résultent de l'encombrement et 2 2479594 des dimensions du palier des bagues de contact. L'invention a pour but d'éviter ces inconvénients et concerne à cet effet un alternateur du type ci-dessus carac- térisé en ce que l'élément du carter c8té bagues de contact présente, après le logement de l'ensemble de stator, un diamè- tre fortement réduit par un emboîtage derrière les têtes d'enroulement, de façon à constituer un flasque de palier de type B étagé comprenant trois parties de paroi annulaire de diamètres différents assemblées en une seule pièce, la partie intérieure centrale recevant le palier de l'arbre de rotor et la partie intermédiaire recevant la plaque à conducteurs de dimensions réduites portant les corps de refroidissement des diodes. Par rapport aux réalisations connues, l'alternateur conforme à l'invention a pour avantage que le flasque de palier des bagues de contact est fortement réduit en diamètre par un emboîtage situé derrière les têtes d'enroulement du stator. Il en résulte qu'on obtient des dimensions bien plus faibles de la partie électrique formée par le stator, le rotor et les bagues de contact, sans modifier pratiquement la capacité de puissance de l'alternateur triphasé. On peut donc garantir une possibilité d'adaptation universelle. En réduisant simplement la plaque à conducteurs munie des corps de refroidissement des diodes et en conservant les autres dimensions des alternateurs triphasés connus, on ne réduit pratiquement pas, ou de façon tout à fait négligeable, la puissance fournie par l'alternateur. En effet, étant donné qu'on conserve les dimensions de la roue du ventilateur et par suite le débit qu'elle refoule, on obtient pour les diodes le même refroidissement en raison de l'écoule- ment plus intense de l'air de refroidissement. Des dispositions indiquées dans la suite permettent d'obtenir des modes de réalisation, avantageux et des perfection- nements de l'alternateur conforme à l'invention. L'invention sera mieux comprise en regard 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 d'un alter- nateur triphasé conforme à l'invention du c8té du palier des bagues de contact; - la figure 2 est une coupe de l'alternateur triphasé de la figure 1 suivant la ligne II-II. La figure 1 et la figure 2 représentent un alterna- teur à bras pivotant comportant ses propres paliers, cet alter- nateur étant désigné par 1. De façon usuelle, le flasque de palier 2 de type A présente un premier perçage 3 et un second perçage 4 (voir figure 1) pour le montage à bras pivotant de l'alternateur 1. Au voisinage d'un premier palier 5 de l'arbre du rotor monté dans le flasque de palier 2 de type A, sont dis- posés, à l'extérieur, la roué de ventilateur 6 et la poulie 7 d'entraînement du rotor. L'ensemble du stator 8, comprenant les t8îes 9 du stator et l'enroulement 10 du stator est monté de chaque côté dans les emboîtages annulaires 11 et 12 du flasque de palier 2 de type A et du flasque de palier 13 de type B. Le rotor est désigné dans son ensemble par 14. Il comprend les deux moitiés à griffes polaires 15a et 15b ainsi que l'enroule- ment d'excitation 16 disposé sur l'arbre de rotor 17 qui est monté, du c8té opposé au palier d'entraînement, dans un autre palier 18 du flasque de palier de type B. Suivant une caractéristique de l'invention essen- tielle, ce flasque de palier de type B, désigné aussi simple- ment par support des bagues de contact, est agencé de façon telle qu'après le logement de l'ensemble de stator, son diamètre est considérablement réduit, suivant un emboîtage immédiatement derrière des têtes d'enroulement 10 du stator, à savoir du diamètre A, correspondant aux dimensions du palier d'entratne- ment et de l'ensemble de stator, au diamètre réduit B. En conséquence, le palier des bagues de contact 13 est réalisé trois fois en forme de pot et présente un premier renfoncement axial 13a en forme de virole pour recevoir le palier 18 de l'arbre de rotor 17 du c8té des bagues de contact, un second renfoncement 13b en forme de virole, se raccordant en une seule pièce au bord du premier renfoncement, recevant la totalité du domaine des bagues de contact, la plaque à con- ducteurs et les corps de refroidissement des diodes, et un troisième renfoncement 13c en forme de virole dont le diamètre correspond aux dimensions de l'alternateur triphasé résultant du palier d'entraînement. La réduction du diamètre dans la par- tie médiane 13b de l'élément de carter formé par le support 13 du palier des bagues de roulement procure un gain de place libre considérable qui atténue les difficultés de montage possibles dans le cas o le volume disponible est limité. On est cependant assuré que la puissance de l'alternateur initial est presque inchangée, car les autres groupes de construction tels que le palier d'entraînement, le rotor, le stator, les redresseurs et le régulateur ne sont pas modifiés. Conformément à ce qui est représenté sur la figure 2, la plaque à conducteurs portant les corps de refroidissement 19 des diodes l9a est désignée par 20. Le porte-balais pour les charbons est affecté de la référence numérique 21 et est fixé sur le régulateur 22 incorporé exté- rieurement au support de palier des bagues de contact. Comme le montre la figure 1, le support de palier des bagues de contact est prévu avec de larges passages de ventilation 23 assurant efficacement l'amenée du courant d'air de refroidissement provoqué par la roue de ventilateur 6 aux corps de refroidissement des diodes. Le flasque de palier 2 de type A et le flasque de palier 13 de type B, jouant le r8le de support du palier des bagues de contact, sont serrés l'un vers l'autre sur l'ensemble de stator à l'aide de vis 24. REVENDICATION S ) Alternateur, notamment alternateur triphasé, comportant un flasque de palier de type A, un flasque de palier de type B, un ensemble de stator et un rotor entraîné en rota- tion pour l'alimentation du réseau de bord d'unités mobiles, de véhicules automobiles et engins similaires, alternateur caracté- risé en ce que l'élément du carter c8té bagues de contact pré- sente, après le logement de l'ensemble de stator (8), un diamèt;:e. fortement réduit par un emboîtage derrière les t9tes d'enroulement, de façon à constituer un flasque de palier (13) de type B étagé comprenant trois parties de paroi annulaire (13a, 13b, 13c) de diamètres différents assemblées en une seule pièce, la partie intérieure centrale (13a) recevant le palier (18) de l'arbre de rotor et la partie intermédiaire (13b) rece- vant la plaque à conducteurs (20) de dimensions réduites por- tant les corps de refroidissement (19) des diodes. ) Alternateur selon la revendication 1, caracté- risé en ce que des ouvertures de ventilation (23) sont pratiquées dans la zone de passage entre la partie intérieure centrale (13a) du flasque de palier (13) de type B et la paroi annulaire de la partie intermédiaire (13b).