Brevet FR2515413A1 — publié le 19830429

La présente invention concerne une structure de stator pour un dispositif électromagnétique qui compor- te un induit creux entourant la structure de stator qui comprend un noyau de forme cylindrique sur lequel sont ménagées plusieurs gorges circonférentielles par- mi lesquelles des gorges voisines définissent entre el- les une pièce polaire, et des enroulements situés dans les gorges, la circulation du courant électrique dans des enroulements voisins en cours d'utilisation s'ef- fectuant en des sens opposés de sorte que des pièces polaires voisines prennent des polarités magnétiques opposées. Afin d'obtenir des sens opposés de circulation du courant dans des enroulements voisins, il est d'une pratique usuelle de bobiner les enroulements voisins en série et en sens opposé Lorsqu'un enroulement a été bobiné, la dernière spire apparaît au niveau de la sur- face extérieurede l'enroulement et le fil doit alors être amené à la gorge voisine Ceci était réalisé en ménageant dans la pièce polaire une fente radiale dans laquelle passe le fil Si la fente est plus petite que la profondeur de la gorge, le fil s'étend au voisinage de la paroi latérale de la pièce polaire en direction de la base de la gorge voisine Le bobinage du nouvel enroulement s'effectue dans le sens opposé et la par- tie de raccordement de l'enroulement, qui s'étend en bas de la paroi latérale, est soumiseà une contrainte considérable lors de l'opération de bobinage lorsque les spires du nouvel enroulement sont bobinées En ou- tre cette partie de raccordement occupe dans la gorge un certain espace qui pourrait être occupé par l'enrou- lement Afin de réduire au minimum cette contrainte et également d'éviter une perte d'espace, il a été propo- sé de s'assurer que la fente s'étend sur toute la pro- fondeur des gorges Avec cet agencement, la partie de raccordement du fil peut être située dans la fente, si bien qu'elle n'est pas contactée par les spires du nouvel enrou- lement et également n'occupe pas un espace d'enroulement. Cependant, bien que beaucoup de soins soient apportés pen- dant le bobinage des-premières spires du nouvel enroulement, la partie de raccordement ne reste pas dans la fente. Le but de la présente invention est de fournir une structure de stator, du type spécifié, sous une forme sim- ple et commode. Conformément à la présente invention, dans une structure de stator du type spécifié, le noyau est muni d'une fente diamétrale s'étendant sur toute sa longueur et servant à loger les connexions entre les enroulements. D'autres caractéristiques et avantages de la pré- sente invention ressortiront de la description donnée ci- après prise en référence aux dessins annexés, sur les- quels: la figure l est une vue en élévation latérale d' une structure de stator; la figure 2 est une vue en coupe transversale prise suivant la ligne A-A de la figure 1; la figure 3 est une vue en perspective, illustrant un procédé connu de bobinage; et la figure 4 est une vue similaire à la figure 3 illustrant un procédé de bobinage conforme à la présen- te invention. Sur la figure 1, on a représenté un noyau non bobiné d'une structure de stator d'un dispositif élec- tromagnétique conforme à la présente invention La structure de stator possède une forme générale cylindri- que et comporte une partie principale 10 qui est munie d'un support il réalisé d'un seul tenant La partie prin- cipale 10 est réalisée par usinage d'une barre de diamè- tre assez important de manière à y réaliser une série de gorges circonférentielles 12 Des gorges voisines définis- sent des pièces polaires 13 qui, dans l'exemple particu- lierpossédent un diamètre hors-tout identique Les piè- ces polaires sont usinées selon une section particuliè- re quicomporte des faces 14 qui forment les faces de pièces polaires. Les enroulements 17 (figures 3 et 4) sont enrou- lés dans les gorges 12 et, de façon appropriée, les en- roulements sont branchés en série et sont bobinés à par- tir d'une seule pièce de fil Des enroulements voisins sont bobinés en des sens opposés de sorte que, lorsque le courant électrique circule dans les enroulements, les sens de circulation du courant électrique dans les enroulements situés dans les gorges voisines seront op- posés de sorte que les pièces polaires prendront des polarités magnétiques opposées. Le dispositif comporte un induit (non reprâ- senté) qui est en forme de cylindre creux, mais qui pos- sède, sur sa surface périphérique intérieure, des pièces polaires définissant des faces complémentaires ces faces 14 Afin de permettre le montage de l'induit autour de la structure de stator, on peut subdiviser l'induit sur sa longueur de manière à permettre aux éléments ain- si obtenus d'être mis en place autour de la structure de stator En cours d'utilisation, lorsque le courant élec- trique circule dans les enroulements, les faces polaires seront aimantées et le flux magnétique entraînera le dé- veloppement d'une force axiale agissant sur l'induiit en vue de déplacer ce dernier par rapport à la struc- ture de stator. Comme cela a été mentionné ci-dessus, les enrou- lements sont avantageusement bobinés à partir d'une piè- ce unique de fil de sorte que l'on bobine tout d'abord un enroulement dans un sens, puis on fait circuler le fil de la surface extérieur de l'enroulement bobiné jusqu'à la paroi de base de la gorge voisine, de telle sorte que l'on peut effectuer le bobinage dans le sens opposé Il est nécessaire que la partie de raccordement du fil passe par-dessus la pièce polaire intermâdiairede telle sorte qu'elle ne perturbe pas le fonctionnement du dispositif. Comme cela a été mentionné ci-dessus et comme représenté sur la figure 3, il est connu de réaliser une fente radia- le 18 dans la pièce polaire de manière à permettre à la partie de raccordement du fil de traverser cette fente. Cependant, sauf si l'on bobine lentement les- quelques premières spires et éventuellement les deux premières couches de l'enroulement suivant en maintenant la partie de raccordement du fil dans la fente 18, la partie de raccordement du fil aura tendance, comme repré- senté sur la figure 3, à être tirée partiellement hors de la fente par suite de la tension du fil Il en résul- te que la partie de raccordement du fil occupera un es- pace d'enroulement, outre le fait d'être soumise à une contrainte. Afin de résoudre ce problème, il est proposé de réaliser la structure de stator en ménageant une fente disposée suivant un diamètre et s'étendant longitudi- nalement, ladite fente s'étendant vers la partie du sta- tor, qui supporte les enroulements Lorsqu-'un enroulement est complet, on fait passer le fil dans la fente 15 en direction de la gorge voisine et on recommence le bobina- ge Avec cet agencement et comme cela est représenté sur la figure 4,latension du fil maintientce dernier au voi- sinage du fond 19 de la gorge. Il est possible de recouvrir d'un matériau iso- lant les parties de la structure de stator, qui sont contactées par le fil, de manière à réduire de façon sup- plémentaire le risque d'endommagement du fil Le revête- ment ne s'étend pas jusqu'aux faces 14 d'tune pièce po- laire, et, si le revêtement est réalisé avec ineopération de pulvérisation, il faut soit protéger ces faces pen- dant l'application du matériau isolant, soit éliminer ultérieurement le matériau desdites faces. Lors du bobinage de la structure de stator, le fil sera soumis à une tension de bobinage qui, par suite de la présence de la fente 15, tendra à fermer la fente lorsque le bobinage sera effectué Afin de ré- duire ce problème au minimum, il est possible d'intro- duire dans la fente, pendant l'opération de bobinage, une entretoise appropriée que l'on retire progressive- ment lorsque le bobinage de chaque enroulement est ache- vé Sinon, on peut insérer des entretoises individuelles A dans la fente avant d'effectuer le bobinage du fil dans la gorge, mais après que le fil a été amené depuis l'enroulement voisin à travers la fente 15 Une fois réalisé le bobinage de la structure de stator, on peut s'arranger pour que les extrémités des enroulements s' étendent à partir de la même extrémité de la structure de stator, en faisant passer l'extrémité appropriée de l'enroulement dans un trou central 16 qui est ménagé dans la structure de stator ou bien en bobinant une couche finale sur chaque enroulement de manière que les extrémités du fil soient situées sur la même ex- trémité de la structure de stator. La technique décrite peut être appliquée à un dispositif dans lequel les pièces polaires 16 possèdent des diamètres variables suivant la direction longitudi- nale du dispositif, et également un dispositif dans le- quel les pièces polaires et les fonds des gorges possè- dent une section non circulaire, par exemple une section carrée. Dans certains cas il peut être nécessaire d'intro- duire par le trou central 16 une tige mobile axialement et raccordéaà l'induit Les parties de raccordement des enroulements doivent par conséquent être conformées de manière à être situées au voisinage de la surface du trou, et ceci peut être obtenu lors de l'opération de bobinage en utilisant une tige profilée qui, une fois que l'on a fait passer la partie de raccordement à l'intérieur de la gorge 15, est utilisée pour déplacer l'élément intermédiai- re de la partie de raccordement de sorte qu'elle soit si- tuée au voisinage de la surface du trou. i REVENDICATIONS 1 Structure de stator pour un dispositif électro- magnétique qui comporte un induit creux entourant la structure de stator, ladite structure de stator comportant un noyau de forme cylindrique ( 10), dans lequel sont mé- nagées plusieurs gorges circonférentielles ( 12), parmi lesquelles des gorges voisines définissent entre elles une pièce polaire ( 13), et des enroulements ( 17) logés dans lesdites gorges, la circulation du courant électri- que dans les enroulements voisins en cours d'utilisation s'effectuant en des sens opposés de sorte que des piè- ces polaires ( 13) voisines prennent des polarités magné- tiques opposées, caractérisée en ce qu'une fente diamé- trale ( 15) est ménagée dans le noyau, sur toute la lon- gueur de ce dernier, et sert à loger les connexions entre les enroulements ( 17). 2 Structure de stator selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte un trou axial ( 16) ménagé dans le noyau ( 10),-les connexions entre les en- roulements ( 17) comprenant des parties incurvées dispo- sées au voisinage de la paroi du trou ( 16). 3 Structure de stator selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce qu'elle comporte des entretoises ( 15 A) disposées dans ladite fente ( 15) de manière à maintenir les dimensions de cette dernière.