Brevet FR2646571A1 — publié le 19901102

! L'invention a pour objet un moteur à réluctance alimenté par un convertisseur de puissance électronique, comportant un stator présentant un certain nombre de pôles saillants, enroulés, qui sont opposés deux à deux et qui, lorsqu'ils sont excités, forment un pôle nord et un pôle sud, ainsi qu'un rotor, contenant un pôle saill- ant, non enroulé, et un dispositif pour la commande du convertisseur de puissance. Les moteurs à réluctance de ce type présentent certains inconvénients, en ce qu'il se produit des bruits d'air importants, dus à la construction du rotor et du stator et à leur coopération. En outre, les conditions de refroidissement laissent à désirer. L'invention a pour but de réduire les bruits d'air des moteurs à réluctance du type précité, et d'améliorer le refroidissement des moteurs. Ce but est atteint suivant l'invention en ce que les corps de bobine sont pourvus d'appendices s'étendant dans la direction périphérique du perçage de stator, lesquels appendices font partie d'une enveloppe de cylindre fermée et lisse. Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent de la description détaillée qui suit. Des modes de réalisation de l'invention sont représentés à titre d'exemple non limitatif aux dessins annexés aux- quels: La fig. 1 est une vue de face du stator d'un moteur à réluctance comportant six p8ôles saillants et un perçage intérieur fermé, lisse, par des éléments de couverture, assemblés par rainure et languette, la fig. 2 est une vue en coupe le long de la ligne A-A de la fig. 1, la fig. 3 est une vue du stator d'un moteur à réluctance selon la fig. 1, mais avec éléments de couver- ture se recouvrant, la fig. 4 est une vue du stator d'un moteur à réluctance selon la fig. 1, mais avec deux groupes de corps de bobine assemblés, dont les appendices sont reliés entre eux de manière articulée et o la fixation des extrémités libres des appendices, est assurée par deux éléments de couverture assemblés par rainure et languette, les fig. 5a à 5c représentent un corps de bobine avec des ressorts ou des parois, prévus aux extrémités de son appendice courbé, la fig. 6 est une vue de face du rotor avec pôles couverts, la fig. 7 est une vue en coupe le long de la ligne B-B de la fig. 6, la fig. 8 est une vue latérale, en partie en coupe d'un rotor, les fig. 9a à 9d représentent un capot de rotor avec roue de ventilateur, en deux parties, la fig. 10 est une vue en coupe longitudinale d'un moteur à réluctance complet, avec surface de perçage de stator fermée et lisse et surface d'enveloppe de rotor. Aux fig. 1 et 2, la référence 10 désigne l'enve- loppe du stator d'un moteur à réluctance qui comporte six p8ôles 11 saillants, régulièrement répartis sur son pourtour intérieur, sur lesquels sont enfilés et main- tenus des corps de bobine 13 pourvus de bobines 12. Deux pôles 11 diamétralement opposés forment, lorsqu'ils sont excités, un p8le nord et un pôle sud et une phase. Dans cet exemple de réalisation, il s'agit donc d'un moteur à réluctance triphasé. Les différents corps de bobine 13 comportent un appendice 13', s'étendant dans la direction périphérique, des deux côtés. Les espaces intermédiaires 14, restant entre les extrémités des appendices 13', sont fermés par des éléments de couverture 15 qui sont assemblés, par rainure et languette, aux extrémités des appendices 13' des corps de bobine 13. Dans cet exemple de réalisation, on a six de ces éléments de couverture. On obtient ainsi, de façon simple, une surface d'enveloppe intérieure 9 entièrement fermée, lisse, du perçage de stator 16. L'extension axiale des éléments de couverture 15, réalisés dans un matériau approprié, isolant électriquement, résistant aux hautes températures, de préférence en matière plastique, est représentée sur la fig. 2. Au lieu des appendices 13' des corps de bobine 13, servant de moyens de fixation pour les éléments de couverture 15, on peut, au besoin, utiliser à cet effet, également les p6les de stator Il eux-mêmes. Entre les différents p8les 11, il reste des canaux de guidage d'air 17 qui garantissent un refroidissement intensif des bobines de stator ou du stator, par des conditions d'écoulement définies. Dans le cas de la fig. 3, on obtient une enveloppe de cylindre 9 fermée et lisse, du pergage de stator 16, du fait que les appendices 13' des corps de bobine 13, s'étendant dans la direction périphérique, des deux c8tés, s'étendent suffisamment et sont conçus de manière à pouvoir être assemblés par recouvrement Ainsi l'enveloppe du cylindre 9 est formée exclusivement par les appendices 13. Les points de recouvrement sont fixés dans ce cas à l'aide de vis, d'éléments à encliquetage ou de moyens 18 similaires. Lors de la première étape de montage, on place dans le stator et on positionne trois corps de bobine 13, décalés de 120 l'un par rapport à l'autre, avec les appendices 13' prolongés, qui présentent un évidement de recouvrement 13". Au cours de la deuxième étape, viennent ensuite les trois autres corps de bobine 13 qui présentent un évidement de recouvrement 13"' inversé. Les recouvrements viennent en prise et sont fixés. On obtient ainsi à nouveau une surface d'enveloppe intérieure lisse pour le perçage du stator; de même, des canaux d'écoulement d'air 17 définis sont délimités. Dans la variante de réalisation, représentée à la fig. 4, on a un groupe constitué de trois corps de bobine 13, les trois corps de bobine 13 étant enroulés en une seule opération et reliés entre eux, aux points d'articulation 19, prévus aux deux extrémités des appendices 13' du corps de bobine 13 central. Les extrémités libres des appendices 13' des deux corps de bobine 13 extérieurs, de chaque groupe, sont à nouveau réunies, par des éléments de couverture 15 qui sont assemblés, par rainure et languette, aux extrémités des appendices 13' des corps de bobine 13, et dont deux sont ici nécessaires. Au lieu d'un assemblage à rainure et languette, on peut aussi réaliser, sans problème, un assemblage des extrémités des appendices 13', par recouvrement des appendices 13' des corps de bobine, prolongés suffisamment loin en direction périphérique, comme le montre dans son principe, la fig. 3. Les fig. 5a à 5c représentent un corps de bobine 13 qui présente une paroi ou un ressort 20, à chacun de ses deux appendices 13, s'étendant dans la direction périphérique du perçage de stator 16, lesquels sont amenés en prise avec les rainures 15' des éléments de couverture 15 qui recouvrent les espaces inter- médiaires du stator. Il est possible également que l'enveloppe de cylindre soit fermée par jonction des extrémités lire de deux appendices 13' opposés, au moyen d'un élément de couverture 15. On peut également prévoir que l'enveloppe cylindrique 9 soit fermée par recouvrement des extrémités. Le rotor 21, représenté aux fig. 6 et 7, comporte quatre pôles saillants 22, décalés de 90 l'un par rapport à l'autre et qui ne sont pas enroulés. Chacun de ces pôles est pourvu d'un capot individuel 23 avec des appendices 24 s'étendant des deux c8tés dans la direction périphérique. Les espaces inter- médiaires,compris entre les extrémités adjacentes des appendices 24 des capots individuels 23, sont recouverts par des éléments de couverture 15 dont quatre sont prévus dans cet exemple de réalisation. L'assemblage des éléments de couverture 15 avec les extrémités des appendices 24 des capots individuels 23, est réalisé ici par rainure et languette. Il est toutefois possible aussi de prévoir un assemblage par recouvrement. Du fait de la surface ou de l'enveloppe fermée tout autour et lisse du rotor, on obtient aussi des canaux d'écoulement d'air 25 fermés. Ceci a pour effet d'une part de réduire le bruit en réduisant ou en évitant des turbulences d'air, etc. et d'autre part de permettre un refroidissement intensif du rotor. La surface fermée du rotor, en combinaison avec la surface fermée du perçage intérieur du stator, permet d'obtenir, outre les avantages cités, également une amélioration du rendement du moteur, par suite de pertes réduites. L'arbre du rotor est désigné par 26. La fig. 8 montre un rotor, pourvu de capots de p8les 23, dans lequel la roue de ventilateur 27 est reliée mécaniquement au capot du rotor. On peut aussi réaliser le rotor par une croix en fer à quatre pôles individuels. En ce qui concerne les capots des p8les ou du rotor, les formes de réalisation et les combinaisons les plus diverses sont également possibles. C'est ainsi qu'on peut, dans le cas d'un capot de rotor en deux parties, fixer, contre la force centrifuge, deux capots de p8les sur le côté du ventilateur et deux sur le c6té opposé; on peut aussi fixer les capots de pôles au centre du rotor, etc. Les fig. 9a à 9d représentent aussi un capot de rotor 23 assemblé à la roue de ventilateur 27. Le capot de rotor et la roue de ventilateur sont ici réalisés d'une seule pièce et la fixation du capot de rotor s'effectue au moyen d'un contre-disque 28. Dans le moteur à réluctance selon la fig. 10 qui est équipé d'un rotor selon la fig. 7, la roue de ventilateur 27 est également réalisée d'une seule pièce avec la bague de moyeu 29, et est montée séparément du capot de rotor 23. Dans les deux flasques 30, 31 on a pratiqué ici des ouvertures non représentées. Dans ce cas, la roue de ventilateur 27 agit en pression pour le refroidissement des différentes bobines de stator, et ce dans les deux sens de rotation. Après avoir quitté la roue de ventilateur, l'air aspiré par le ventilateur 27 est refoulé à travers les canaux 17, entre les bobines de stator. REVENDICATIONS 1. Moteur à réluctance, alimenté par un conver- tisseur de puissance électronique, comportant un stator présentant un certain nombre de pôles saillants, enrou- lés, qui sont opposés deux à deux et qui, lorsqu'ils sont excités, forment un p8le nord et un p8le sud, ainsi qu'un rotor, contenant un p8le saillant, non enroulé, et un dispositif pour la commande du convertisseur de puis- sance, caractérisé en ce que les corps de bobine (13) sont pourvus d'appendices (13') s'étendant dans la direction périphérique du perçage de stator (16), les- quels appendices font partie d'une enveloppe de cylindre (9) fermée et lisse. 2. Moteur à réluctance selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'enveloppe de cylindre (9) est formée exclusivement par les appendices (13') des corps de bobine (13). 3. Moteur à réluctance selon la revendication 2, caractérisé en ce que les appendices (13') des corps de bobine (13), s'étendant dans la direction périphérique du perçage de stator, se recouvrent à niveau, pour former la surface d'enveloppe de cylindre, et en ce que les points de recouvrement sont fixés. 4. Moteur à réluctance selon les revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il est pourvu de six pôles de stator et en ce que le rotor est constitué d'une croix en fer à quatre pôles individuels. 5. Moteur à réluctance selon les revendications 1 et 4, caractérisé en ce que les extrémités des appendices (13') des corps de bobine (13), s'étendant dans la direction périphérique du perçage de stator, sont espa- cées les unes des autres d'une distance qui est recou- verte par les éléments de couverture (15) pour former l'enveloppe de cylindre fermée, la liaison mécanique étant réalisée par un assemblage à rainure et languette. 6. Moteur à réluctance selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'on place tout d'abord dans le stator, trois corps de bobine (13), décalés de 120 l'un par rapport à l'autre, dont les appendices (13') sont pourvus d'un évidement de recouvrement (13"), et en ce qu'on insère ensuite les trois autres corps de bobine (13) avec évidement de recouvrement (13"') inversé. 7. Moteur à réluctance selon les revendications 1 et 4, caractérisé en ce que les deux extrémités de l'appendice (13') du corps de bobine (13) central d'un groupe de trois corps de bobine, sont reliées articulées aux appendices (13') des deux corps de bobine extérieurs, et en ce que l'enveloppe de cylindre est fermée par jonction des extrémités libres de deux appendices (13') opposés, au moyen d'un élément de couverture (15), les éléments de couverture (15) étant reliés aux extrémités des appendices libres (13') des corps de bobine (13), par des assemblages à rainure et languette. 8. Moteur à réluctance selon les revendications 1 et 4, caractérisé en ce que les deux extrémités de l'appendice (13') du corps de bobine (13) central d'un groupe de trois corps de bobine, sont reliées articulées aux appendices (13') des corps de bobine extérieurs, et en ce que l'enveloppe de cylindre est fermée par recou- vrement des extrémités, pourvues d'évidements de recou- vrement (13", 13"'), de deux appendices (13') opposés des corps de bobine, et par des moyens (18) fixant les points de recouvrement. 9. Moteur à réluctance selon l'une des revendi- cations 1 à 8, caractérisé en ce que les quatre pôles saillants (22) du rotor (21) sont pourvus de capots individuels (23) qui sont complétés par des éléments de couverture (15), recouvrant les espaces intermédiaires en direction périphérique, par assemblage à rainure et languette, pour former une face extérieure de rotor fermée et lisse. 10. Moteur à réluctance selon la revendication 9, caractérisé en ce que la roue de ventilateur (27) du rotor est reliée au capot de rotor (23). 11. Moteur à réluctance selon la revendication 9, caractérisé en ce que la roue de ventilateur (27) du moteur est séparée du capot de rotor. 12. Moteur à réluctance selon la revendication 9, caractérisé en ce que la roue de ventilateur (27) est réalisée d'une seule pièce avec la bague de moyeu (29) et est montée séparément du capot de rotor.