Brevet FR2491267A1 — publié le 19820402

L'invention est relative à un moteur électrique, notamment du type asynchrone, présentant un bottier métallique à manchon cylindrique de même axe que l'arbre. Elle concerne également un procédé de fabrication d'un tel moteur. Pour fabriquer le manchon d'un moteur connu de ce genre, on plie une plaque de tôle rectangulaire de façon à lui conférer la forme cylindrique, puis on soude les deux côtés parallèles de cette plaque mis en correspondance par cette conformation et on dilate ce manchon à l'aide d'un outil d'expansion de façon que sa section soit parfaitement circulaire. Le diamètre de la surface interne du manchon est alors supérieur au diamètre de la surface externe du stator, ce qui permet l'introduction de ce dernier dans la partie centrale du manchon. L'immobilisation du stator dans le manchon est obtenue soit par collage soit par la formation de saillies latérales d'arrêt à l'intérieur du manchon. L'invention part de la constatation que dans le moteur connu, I'absence de contact franc entre la carcasse du stator et le manchon est défavorable au refroidissement dudit stator et à ses performances. Le moteur selon l'invention est caractérisé en ce que le manchon est monté serré sur la périphérie du stator. Ainsi une partie de la chaleur produite par le passage du courant dans le bobinage est évacuéede façon efficace par l'intermédiaire du manchon gracie au contact étroit entre le stator et le manchon métallique. Le refroidissement d'un tel moteur est donc assuré de meilleure manière que dans les moteurs antérieurement connus ; dans ces conditions un moteur selon l'invention peut, à puissance égale, être de taille plus réduite qu'un moteur fabriqué de façon classique. Il est particulièrement avantageux que le manchon soit en fer ou en acier et qu'il soit fermé à ses deux extrémités par des flasques également en fer ou en acier dont l'un au moins est traversé par I'arbre du moteur. Dans ce cas le circuit pour le champ magnétique résultant du passage du courant dans les bobinages du stator ne présente pas d'entrefer inutile -comme celui qui était ménagé entre la périphérie du stator et le manchon dans le moteur classique- et les pertes d'énergie sont ainsi réduites à un minimum. En outre, pour cette réalisation, les dimensions du moteur sont encore réduites car on peut diminuer encore plus le nombre de tôles empilées constituant la carcasse du stator.Le coût de fabrication d'un tel moteur en est ainsi diminué en raison du gain de matière première ainsi réalisé et de la diminution du temps de main-d'oeuvre nécessaire à la fabrication. On a également constaté que la longueur de fil de cuivre qu'il était nécessaire d'utiliser pour réaliser les bobinages d'un tel moteur était également plus faible, à puissance égale, que celle utilisée pour réaliser le moteur connu. Dans une réalisation, le diamètre de la surface interne de la partie centrale du manchon, destinée à être en contact serré avec la périphérie du stator, est plus petit que le diamètre de la surface interne des extrémités de ce manchon. De cette manière le montage du stator dans le manchon cylindrique n'affecte pas les extrémités de ce manchon à l'intérieur desquelles on peut monter des flasques à rebords dont la périphérie est également en contact serré avec la surface interne de ces extrémités du manchon. D'autres dispositions de l'invention apparattront avec la description de l'un de ses modes de réalisation qui sera effectuée en liaison avec les dessins sur lesquels: - la figure 1 est une vue schématique en coupe d'une partie du moteur selon l'invention; - la figure 2 est également une vue schématique en coupe, mais à plus petite échelle, du moteur représenté sur la figure 1. Le moteur asynchrone monophasé représenté sur les figures est destiné à entraîner un tambour de machine-à laver le linge. Il comporte, de façon en soi connue, un rotor 1 entratnant un arbre 2 et entraîné lui-même par le champ tournant engendré par un stator 3 constitué d'une carcasse 4 formée de tôles empilées 5 et présen tant des logements pour des bobinages 6 alimentés en courant alternatif. Ce moteur présente un boîtier métallique 7 comprenant un manchon cylindrique 8 logeant le stator et de même axe 2a que l'arbre 2. Ce manchon est fermé à ses deux extrémités 10 et 11 par des flasques, respectivement 12 et 13, dont l'un, celui de référence 12, est traversé par l'arbre 2. Bien entendu de ces flasques 12 et 13 sont solidaires des moyens de palier, tels que des roulements à billes ou analogues 14 et 15, pour l'arbre 2. Selon l'invention le manchon 8 présente une partie centrale 16 de longueur axiale égale à la longueur axiale de la carcasse ou armature 4 du stator 3, dont la surface interne 17 est de plus faible diamètre que le diamètre de la surface interne du reste du manchon 8, c'est-à-dire des parties d'extrémités 18 et 19. Dans un exemple le diamètre de la surface interne 17 de la partie centrale 16 du manchon est de l'ordre de 0,6 % plus faible que le diamètre des surfaces internes des parties 18 et 19. Chacune des parties d'extrémité 18 et 19, par exemple celle de référence 18, présente deux nervures de raidissement, respectivement 20 et 21, dont chacune s'étend dans un plan perpendiculaire à l'axe 2a Ces nervures 20 et 21 qui, en section par un plan passant par l'axe, ont la forme d'arcs de cercle dont la convexité est tournée vers l'extérieur du manchon, contribuent à conférer une rigidité suffisante au manchon. On a également constaté que ces nervures facilitent la fabrication du manchon. En effet ces nervures sont réalisées dans une plaque plane de tôle avant sa mise en forme cylindrique et, au cours de cette mise en forme, la force élastique tendant à écarter les bords parallèles rapprochés de la plaque est plus faible que dans le cas usuel où l'on ne prévoit pas de telles nervures. La nervure 21 est à la limite entre la partie centrale 16 et la partie d'extrémité correspondante 18. Selon l'invention également les flasques 12 et 13 ainsi que le manchon 8 sont en tôle de fer ou d'acier. De cette manière la réalisation du moteur est plus économique que dans le cas usuel où les flasques sont en aluminium, et en outre, on réalise ainsi un circuit magnétique fermé pour le champ produit par les bobinages du stator. Ce circuit, en partant du stator, comprend une partie d'extrémité du manchon, par exemple sa partie 18, le flasque correspondant 12, le roulement en acier 14, l'arbre 2 et enfin le rotor 1. Ce circuit magnétique ne comprend ainsi qutun seul entrefer (inévitable): celui entre le rotor et le stator ; les pertes sont réduites à un minimum. Comme déjà indiqué ci-dessus, cette caractéristique permet de réduire à un minimum le nombre de tôles 5 empilées ainsi que le poids de cuivre utilisé pour réaliser les bobinages 6. En effet pour la même puissance utile, bien que le nombre de spires soit plus important qu'avec un moteur connu, le diamètre moyen de ces spires est plus faible et on a constaté que la longueur de cuivre nécessaire est, dans l'ensemble, plus faible. Chacun des flasques, par exemple celui de référence 13, présente un rebord périphérique 25 dont le diamètre de la surface externe cylindrique 26 est légèrement supérieur au diamètre de la surface interne de la partie correspondante 19 du manchon à l'intérieur de laquelle ce rebord doit être monté. Le diamètre de la surface interne 17 de la partie centrale 16 du manchon 8 est légèrement inférieur au diamètre de la surface externe 27 de la carcasse 4 du stator 3 de façon que cette carcasse soit montée à force dans le manchon. Le diamètre de la surface externe du stator étant cependant inférieur au diamètre de la surface interne des parties d'extrémité 18 et 19, le stator peut être disposé sans effort à l'intérieur du manchon. En outre, le montage du stator à l'intérieur du manchon n'affecte pas les parties d'extrémité, notamment leur concentricité. Le montage des flasques 12 et 13 est également effectué à force. REVENDICATIONS 1. Moteur électrique, notamment du type asynchrone, présentant un bottier métallique à manchon cylindrique de même axe que l'arbre, caractérisé en ce que le manchon (8) est monté serré sur la périphérie (27) de la carcasse (4) du stator (3). 2. Moteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le manchon (8) étant fermé à ses deux extrémités (10, 11) par des flasques (12, 13) dont l'un au moins est traversé par l'arbre (2), ce manchon et les flasques sont en fer ou en acier. 3. Moteur selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que le manchon présente, entre le stator (3) et chacune de ses extrémités (10, 11), au moins une nervure (20, 21) de raidissement s'étendant dans un plan perpendiculaire à l'axe (2a) du moteur. 4. Moteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le diamètre de la surface interne de la partie (16) du manchon (8) destinée à être en contact serré avec la périphérie (27) de la carcasse (4) du stator (3) est plus petit que le diamètre de la surface interne (25) des extrémités (18, 19) du manchon. 5. Moteur selon la revendication 4, caractérisé en ce que le diamètre de la surface interne du manchon destinée à être en contact avec la périphérie du stator est plus petit d'environ 0,6 % que le diamètre de la surface interne des extrémités du manchon. 6. Procédé de fabrication d'un moteur selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que le diamètre de la périphérie de la carcasse (4) du stator (3) étant légèrement supérieur au diamètre de la surface interne de la partie centrale (16) du manchon destinée à recevoir cette carcasse de stator, ce dernier est emmanché à force dans cette partie centrale. 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'à chaque extrémité du manchon on monte à serrage, à l'intérieur de ce manchon, le rebord périphérique (25) d'un flasque (12, 13).